عين آل ثاني وزيراً للبيئة والتغير المناخي في أكتوبر/ تشرين الأول 2021، وكلف بتنفيذ الخطة الوطنية للتغير المناخي. في يوليو/ تموز 2023، وقعت وزارة البيئة والتغير المناخي اتفاقية مع معهد ميتسوبيشي للأبحاث بشأن مشروع الدراسة الاستشارية لخطة ائتمان الكربون في الدولة، الذي سيساهم في تحقيق خطة الدولة لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة %25 بحلول عام 2030. وفي أبريل/ نيسان 2023، أطلقت الوزارة مبادرة (رواد البيئة) الهادفة إلى مشاركة المجتمع في مواجهة تحديات تغير المناخ، والمحافظة على البيئة والتنوع البيولوجي في قطر.