省水利厅设12个内设机构：
（一）办公室。
负责机关文电、会务、政务信息、机要、档案、保卫、保密、信访工作；负责机关日常工作的协调和督查；承担政务公开、新闻发布工作。
（二）规划计划处。
负责全省水利规划统一管理工作，拟订全省水利发展战略规划；编制流域和区域的水利综合规划，归口管理水利专业规划和专项规划的编制和审批；组织实施水工程建设规划同意书制度；审批蓄滞洪区内避洪设施建设；按照规定权限审核、审批水利基本建设项目初步设计及其补充、修订、修编和概算调整；审核水利基本建设项目建议书和可行性研究报告；提出水利基本建设投资安排建议，负责水利投资计划下达和管理；按规定权限对省政府规划内和年度计划规模内固定资产投资项目提出审查意见；负责全省水利基本建设和综合统计；负责水利勘测设计管理工作；负责国际河流防护工程项目管理工作。
（三）水政水资源处(黑龙江省节约用水办公室)。
负责水资源管理、配置和保护。组织水资源调查、评价和监测工作；实施水资源取水许可、水资源有偿使用和水资源论证制度；指导和监督实施跨地区的水量分配、水功能区划和水资源调度工作；指导计划用水和节约用水工作；组织编制水资源保护、饮用水水源保护、城市供水水源规划；组织审定江河湖库纳污能力，提出限制排污总量意见；组织指导并实施入河排污口设置与管理工作；指导城市防洪、城市污水处理回用等非传统水资源开发工作；组织指导地下水资源开发利用和城市规划区地下水资源管理保护；负责省级水利水电建设项目环境影响报告书（表）行业预审工作；承担黑龙江省节约用水办公室具体工作。
拟订全省水利法制建设规划；起草水利地方性法规、省政府规章草案并监督实施；研究拟订水利工作的政策；指导全省水利行政许可工作并监督检查；承办相关行政应诉、行政复议和行政赔偿工作。
（四）财务审计处。
编制省级水利部门预算；承担中央和省级水利资金以及省级水利国有资产的监督管理工作；提出有关水利价格、收费、信贷的建议；负责厅机关财务、资产管理并指导厅属单位的财务管理工作。组织对厅属单位财务收支进行审计监督；组织对厅属单位领导干部经济责任审计和离任审计；负责对中央和省级水利资金的使用管理问题进行审计调查；指导监督厅属单位内部审计工作。
（五）科技外事处。
制订全省水利科学技术发展规划，组织重点水利科学研究、技术引进和科技推广；拟订全省水利行业技术标准、规程规范并监督实施；指导厅属科研机构和全省水利试验、科技示范、科技推广与技术服务机构工作；指导全省水利行业国际合作工作；办理国际河流有关涉外事务；承办厅机关及厅属单位的对外合作与外事工作。
（六）建设处。
指导全省水利工程建设管理工作，拟定有关规章制度并监督实施；审批水利工程开工报告；组织指导水库蓄水安全鉴定；按照规定权限负责水利工程验收和审核、审批在建水利工程项目初步设计变更；组织水利工程优质工程评定；监督管理全省水利建设市场、水利工程建设项目法人、水利工程招标投标及建设监理工作；负责设计、施工、监理单位资质审查。
（七）水利管理处。
指导全省江河、水库、湖泊等水工程及水域、岸线的管理与保护；组织指导主要江河、大中型水库、重要湖泊滩涂的治理开发和监督实施；负责拟订并监督实施有关规章制度；负责编制有关专项规划并组织实施；组织指导有关水工程的注册登记、安全鉴定和水库、水电站大坝的安全监管；指导河道采砂管理，组织编制有关河道的采砂规划并监督实施。
（八）水土保持处。
负责防治水土流失工作。拟订全省水土保持规划并监督实施；组织实施水土流失的综合防治、监测预报并定期公告；负责有关建设项目水土保持方案的审批、监督实施及水土保持设施的验收工作；指导国家和省重点水土保持建设项目的实施。
（九）农村水利处。组织制订全省农村饮水安全、旱田节水灌溉、牧区水利建设发展规划并组织实施；组织协调全省农田水利基本建设；组织制定全省农村水利建设、管理和使用等有关政策；指导农村饮水安全、旱田节水灌溉、牧区水利、小型旱田水利设施等工程建设与管理；指导全省农村水利社会化服务体系建设。
（十）安全监督处。
负责全省重大涉水违法事件的查处，协调、仲裁跨市（地）水事纠纷，组织实施水政监察和水行政执法；承担全省水利行业安全生产工作，组织开展水利行业安全生产大检查和专项督查；制定全省水利工程建设项目稽察制度并监督实施，负责对中央和省级投资及参与投资的全省水利建设项目进行全过程稽察，承担对水利工程建设过程中违规、违纪事件进行查处工作。
（十一）省人民政府防汛抗旱指挥部办公室。
组织、协调、监督、指挥全省防汛抗旱工作。负责重要应急抗旱水源工程建设，对重要江河湖泊和重要水工程实施防汛抗旱调度和应急水量调度；负责防汛抗旱应急指挥系统平台建设与管理；编制省防汛抗旱应急预案并组织实施；负责全省水旱灾情发布；组织、指导、监督全省抗洪抢险和物资调度管理工作；组织协调指导山洪等灾害防御工作以及蓄滞洪区安全管理和运用补偿工作；负责洪泛区、蓄滞洪区和防洪保护区的洪水影响评价工作。
（十二）人事处。
负责机关和厅属单位的人事管理、机构编制、劳动工资工作；负责教育培训和人才队伍建设；负责水利体制改革的有关工作。
机关党委。负责机关和厅属单位的党团工作。
离退休干部工作处。负责机关离退休干部服务管理工作；指导厅属单位的离退休干部工作。
纪检监察机构。为省纪委（监察厅）的派驻机构，人员编制、领导职数单列。
