中华人民共和国国务院自1954年9月27日成立以来，经历了多次较大的机构改革。
第七届全国人民代表大会第一次会议审议了国务院机构改革方案和国务委员宋平关于国务院机构改革方案的说明，决定原则批准国务院机构改革方案。
第八届全国人民代表大会第一次会议审议了国务院机构改革方案和国务院秘书长罗干关于国务院机构改革方案的说明，决定原则批准国务院机构改革方案。
1998年3月10日，第九届全国人民代表大会第一次会议听取了国务委员兼国务院秘书长罗干关于国务院机构改革方案的说明，审议了国务院机构改革方案，决定批准国务院机构改革方案。
2003年3月10日，第十届全国人民代表大会第一次会议第三次全体会议以绝对多数通过了《第十届全国人民代表大会关于国务院机构改革方案的决定》。方案特别提出了“决策、执行、监督”三权相协调的要求。
改革后，除国务院办公厅外，国务院组成部门有28个。
1. 外交部部长 李肇星 → 杨洁篪
2. 国防部部长 曹刚川（兼）
3. 国家发展和改革委员会主任 马凯
4. 教育部部长 周济 → 袁贵仁
5. 科学技术部部长 徐冠华 → 万钢（致公党）
6. 国防科学技术工业委员会主任 张云川 → 张庆伟
7. 国家民族事务委员会主任 李德洙（朝鲜族）
8. 公安部部长 周永康 → 孟建柱
9. 国家安全部部长 许永跃 → 耿惠昌
10. 监察部部长 李至伦 → 马�（女）
11. 民政部部长 李学举
12. 司法部部长 张福森 → 吴爱英（女）
13. 财政部部长 金人庆 → 谢旭人
14. 人事部部长 张柏林 → 尹蔚民
15. 劳动和社会保障部部长 郑斯林 → 田成平
16. 国土资源部部长 田凤山 → 孙文盛 → 徐绍史
17. 建设部部长 汪光焘
18. 铁道部部长 刘志军
19. 交通部部长 张春贤 → 李盛霖
20. 信息产业部部长 王旭东
21. 水利部部长 汪恕诚 → 陈雷
22. 农业部部长 杜青林 → 孙政才
23. 商务部部长 吕福源 → 薄熙来 → 陈德铭
24. 文化部部长 孙家正
25. 卫生部部长 张文康 → 吴仪（女，兼） → 高强 → 陈竺（无党派）
26. 国家人口和计划生育委员会主任 张维庆
27. 中国人民银行行长 周小川
28. 审计署审计长 李金华
2008年3月15日，第十一届全国人民代表大会第一次会议第五次全体会议以赞成2744票，反对117票，弃权99票通过《第十一届全国人民代表大会第一次会议关于国务院机构改革方案的决定》，批准《国务院机构改革方案》。
机构改革后国务院主要组成部门变动如下：
1. 外交部 部长：杨洁篪
2. 国防部 部长：梁光烈（兼）
3. 国家发展和改革委员会 主任：张平
4. 教育部 部长： 周济 → 袁贵仁
5. 科学技术部 部长：万钢（致公党）
6. 工业和信息化部 部长：李毅中 → 苗圩
7. 国家民族事务委员会 主任：杨晶（蒙古族）
8. 公安部 部长：孟建柱（兼） → 郭声琨
9. 国家安全部 部长：耿惠昌 → 陈文清
10. 监察部 部长：马�（女）
11. 民政部 部长：李学举 → 李立国
12. 司法部 部长：吴爱英（女）
13. 财政部 部长：谢旭人
14. 人力资源和社会保障部 部长：尹蔚民
15. 国土资源部 部长：徐绍史
16. 环境保护部 部长：周生贤
17. 住房和城乡建设部 部长 ：姜伟新
18. 交通运输部 部长：李盛霖 → 杨传堂
19. 铁道部 部长：刘志军 → 盛光祖
20. 水利部 部长：陈雷
21. 农业部 部长：孙政才 → 韩长赋
22. 商务部 部长：陈德铭
23. 文化部 部长：蔡武
24. 卫生部 部长：陈竺（无党派→农工党）
25. 国家人口和计划生育委员会 主任：李斌（女） → 王侠（女）
26. 中国人民银行 行长：周小川
27. 审计署 审计长：刘家义
2013年3月15日，第十二届全国人民代表大会第一次会议第二次全体会议以绝对多数通过《第十二届全国人民代表大会第一次会议关于国务院机构改革和职能转变方案的决定》。这次改革，国务院正部级机构减少4个，其中组成部门减少2个，副部级机构增减相抵数量不变。改革后，除国务院办公厅外，国务院设置组成部门25个：
机构改革后国务院主要组成部门变动如下：
2018年3月17日第十三届全国人民代表大会第一次会议通过《第十三届全国人民代表大会第一次会议关于国务院机构改革方案的决定》，批准《国务院机构改革方案》。根据此次改革方案，国务院正部级机构减少8个，副部级机构减少7个，除国务院办公厅外，国务院设置组成部门26个。此次机构改革属于深化党和国家机构改革的一部分。
机构改革后国务院主要组成部门变动如下：
01. 外交部 部长：王毅（兼） → 秦刚
02. 国防部 部长：魏凤和（兼）
03. 国家发展和改革委员会 主任：何立峰（全国政协副主席）
04. 教育部 部长：陈宝生 → 怀进鹏
05. 科学技术部 部长：王志刚
06. 工业和信息化部 部长：苗圩 → 肖亚庆 → 金壮龙
07. 国家民族事务委员会 主任：巴特尔（全国政协副主席）
→ 陈小江 → 潘岳
08. 公安部 部长：赵克志（兼） → 王小洪
09. 国家安全部 部长：陈文清 → 陈一新
10. 民政部 部长：黄树贤 → 李纪恒 → 唐登杰
11. 司法部 部长：傅政华 → 唐一军 → 贺荣
12. 财政部 部长：刘昆
13. 人力资源和社会保障部 部长：张纪南 → 周祖翼 → 王晓萍
14. 自然资源部 部长：陆昊 → 王广华
15. 生态环境部 部长：李干杰 → 黄润秋（九三学社）
16. 住房和城乡建设部 部长：王蒙徽 → 倪虹
17. 交通运输部 部长：李小鹏
18. 水利部 部长：鄂竟平 → 李国英
19. 农业农村部 部长：韩长赋 → 唐仁健
20. 商务部 部长：钟山 → 王文涛
21. 文化和旅游部 部长：雒树刚 → 胡和平
22. 国家卫生健康委员会 主任：马晓伟
23. 退役军人事务部 部长：孙绍骋 → 裴金佳
24. 应急管理部 部长：王玉普 → 黄明 → 王祥喜
25. 中国人民银行 行长：易纲
26. 审计署 审计长：胡泽君 → 侯凯
