Diễn ra trong 2 ngày, (30/4 - 1/5), Lễ hội sẽ có nhiều hoạt động văn hoá, thể thao đặc sắc được tổ chức. Mở màn là Lễ khai mạc hội trại “Lễ hội thống nhất non sông” ngày 29/4 với sự tham gia của các đơn vị, địa phương tỉnh Quảng Trị. Tiếp đó, Lễ Thượng cờ được tổ chức vào sáng 30/4; Liên hoan nghệ thuật quần chúng được tổ chức vào tối 29/4 và 1/5 tại một số huyện, thị trong tỉnh. Đặc biệt, giải Đua thuyền “Lễ hội Thống nhất non sông” Quảng Trị - 2010 sẽ được tổ chức vào sáng 30/4 trên sông Bến Hải với sự tham dự của 15 đội đua đến từ Quảng Trị, Quảng Bình và Thừa Thiên Huế. Cũng trong chương trình lễ hội sẽ có nhiều trò chơi dân gian, các hoạt động thể thao dân tộc được tổ chức.
Ông Nguyễn Hữu Thắng, Giám đốc Sở VH,TT&DL tỉnh Quảng Trị cho biết sẽ tổ chức lễ hòa nước nguồn Pác Bó (Cao Bằng) và nước sông Cửu Long (do đại biểu Hậu Giang mang về Quảng Trị) với dòng Bến Hải. Quảng Trị đang tiến hành công tác chuẩn bị mặt bằng cho đêm nghệ thuật. Các hệ thống khách sạn, nhà hàng đón đại biểu và khách du lịch cũng đã sẵn sàng.
Ngoài những hoạt động trong khuôn khổ chương trình, BTC sẽ tổ chức cho các đoàn Nghệ thuật quần chúng các tỉnh viếng Nghĩa trang Liệt sỹ Trường Sơn, Nghĩa trang Liệt sỹ Đường 9, thăm các di tích lịch sử của tỉnh Quảng Trị như: Địa đạo Vịnh Mốc, Nhà Lưu niệm cố Tổng Bí Thư Lê Duẩn, Thành Cổ Quảng Trị...