PMO 的设立包括四个阶段：依次为确定PMO的短长期目标和工作范围及内容；按PMO发展计划执行，并不断完善计划；健全PMO的职能，并程序化工作流程；强化PMO工作职能，并令其持续运作。
第一阶段：确定PMO的短长期目标和工作范围及内容。首先通过调查分析，确定公司项目管理成熟度，并了解员工对组织的期望； 对组织及现有的项目进行优势、劣势、困难与机遇分析，明确组织的现状及远景规划，确立组织的短期及长期目标。根据目标和规划，建设PMO的组织架构，确定PMO的职能和人员。
第二阶段：按PMO发展计划执行，并不断完善计划。实施PMO的短期计划，并不断修正计划，从而有助于完善长期计划。建设适合组织的管理标准体系，拟定并实施培训计划，提供项目指导工作。
PM0在本阶段必须能够走入正规，为公司项目管理体系提出可实施的前景，并为第三阶段的工作提供条件。
第三阶段：健全PMO的职能，并程序化工作流程。本阶段的主要工作为在第二阶段的基础上，继续执行PM0的计划．并健全PM0的职能，令PM0的研究发展成果直接为公司带来效益。研究发展结果包括：培训计划的实施流程；管理体系的运作；阶段性报表分析；阶段性报告程序；项目资料管理体系；项目管理软件、工具、技术、手段的开发，引用等。
第四阶段：强化PMO工作职能，并令其持续运作。本阶段的工作就是继续强化PMO的工作职能，不断完善PMO工作方式。并扩大其工作范围，令其能为组织的日常生活提供指导，优化项目管理活动，并在各种持续的工作中提供指导，为组织提供各种支持。
在选择PMO的组织模式时，我们通常会选择从第一种模式(支持式PMO)作为起点，当发展到一定程度时(运作的成熟、项目管理价值的认可、模式限制的显现等)，再进行改进，扩展其职能，升级PMO的组织模式。如果组织的决策层对于项目管理的重视程度非常高，给予PMO的权限也足够，也可以直接采用第三种模式(管理式PMO)。