Theo Nghị quyết của Chính phủ thì 21 chương trình mục tiêu này được thực hiện bởi 11 Bộ là Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Y tế, Bộ Công an, Bộ Quốc phòng, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Công Thương, Bộ Thông tin và Truyền thông với tổng vốn thực thực hiện là hơn 1 triệu tỷ đồng.
Cụ thể, Chính phủ giao các Bộ thực hiện các chương trình mục tiêu như sau:
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn làm chủ 3 Chương trình: Chương trình mục tiêu phát triển kinh tế thủy sản bền vững; Chương trình mục tiêu phát triển lâm nghiệp bền vững; Chương trình mục tiêu tái cơ cấu kinh tế nông nghiệp và phòng chống giảm nhẹ thiên tai, ổn định đời sống dân cư. Tổng vốn thực thực hiện 3 Chương trình là 638.782 tỷ đồng.
Bộ Y tế làm chủ 2 Chương trình: Chương trình mục tiêu y tế - Dân số; Chương trình mục tiêu đầu tư phát triển hệ thống y tế địa phương. Tổng vốn thực thực hiện 2 Chương trình là 42.913 tỷ đồng.
Bộ Quốc phòng chủ trì Chương trình mục tiêu công nghiệp quốc phòng thực hiện Nghị Quyết số 06-NQ/TW của Bộ Chính trị với tổng vốn thực hiện 27.229 tỷ đồng; Bộ Giáo dục và Đào tạo chủ trì Chương trình mục tiêu giáo dục vùng núi, vùng dân tộc thiểu số, vùng khó khăn với tổng vốn thực hiện 5.100 tỷ đồng; Bộ Công an làm chủ Chương trình mục tiêu đảm bảo trật tự an toàn giao thông, phòng cháy chữa cháy, phòng chống tội phạm và ma túy với tổng vốn thực hiện là 9.227 tỷ đồng.
Bộ Kế hoạch và Đầu tư chủ trì 4 Chương trình: Chương trình mục tiêu quốc phòng an ninh trên địa bàn trọng điểm; Chương trình mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội các vùng; Chương trình mục tiêu hỗ trợ vốn đối ứng ODA cho các địa phương; Chương trình mục tiêu đầu tư hạ tầng khu kinh tế ven biển, khu kinh tế cửa khẩu, khu công nghiệp, cụm công nghiệp, khu công nghệ cao, khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao. Tổng nguồn vốn thực thực hiện 4 Chương trình là 281.922 tỷ đồng.
Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội chủ 2 trì Chương trình: Chương trình mục tiêu giáo dục nghề nghiệp - việc làm và an toàn lao động; Chương trình mục tiêu phát triển hệ thống trợ giúp xã hội. Tổng vốn thực thực hiện 2 Chương trình là 27.175 tỷ đồng; Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch chủ 2 trì Chương trình: Chương trình mục tiêu phát triển văn hóa; Chương trình mục tiêu phát triển hạ tầng du lịch. Tổng nguồn vốn thực thực hiện 2 Chương trình là 48.267 tỷ đồng.
Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì 2 Chương trình: Chương trình mục tiêu xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng thuộc đối tượng công ích; Chương trình mục tiêu Ứng phó với biến đổi khí hậu và tăng trưởng xanh. Tổng nguồn vốn thực thực hiện 2 Chương trình là 20.514 tỷ đồng.
Bộ Công Thương chủ trì Chương trình mục tiêu cấp điện nông thôn, miền núi và hải đảo với nguồn vốn thực hiện là 30.186 tỷ đồng; Bộ Thông tin và Truyền thông chủ trì Chương trình mục tiêu công nghệ thông tin với nguồn vốn là 7.920 tỷ đồng.
Đối với Chương trình mục tiêu Biển Đông - Hải đảo bảo đảm cho lĩnh vực Quốc phòng an ninh trên biển và hải đảo giai đoạn 2016 - 2020, Chính phủ yêu cầu thực hiện theo Quyết định số 610/QĐ-TTg ngày 08/5/2015 của Thủ tướng Chính phủ.
