唐皇朝的行政机构，承袭隋代，以三省六部制为核心，在这个基础上，依据历史的惯例与经验，再衍生出一些具有执行、监察、侍从或其他功能的机构，共同组成唐皇朝的朝官制系统。
唐代的朝政决策与执行机构是中书、门下和尚书三省。总的说来，中书省负责发布诏令。中书省在唐代曾一度称为内书省、西台、凤阁和紫微省，长官中书令通常担任相职，参与军国大事的决策。其下属中书侍郎在唐代初期作为中书省长官的副手，在唐高宗和武后时，开始被任命为宰相。这种情况到安史之乱后成为惯例，因此中书侍郎在实际上也脱离了中书省的日常事务。
中书省最重要的诏令起草工作，唐代主要由中书舍人实际负责。中书舍人共有六员，还兼负宰相会议的秘书事务。由于起草诏令事关重大，实际上参与了军国政事，不仅需要较高的文学才能，也要有较好的政治才干，因此唐代十分重视中书舍人一职，其被视为文学之士担任的最高职务。此外，中书省还设置起居舍人二人以记录皇帝言行与诏令内容；通事舍人十六人以负责朝见礼仪和传达诏命；右散骑常侍、右谏议大夫、右补阙和右拾遗各二至六人的谏官，以对国家政事提出批评和建议。
门下省，在唐代一度被称为东台、鸾台和黄门省。负责对诏令的审议与封驳，即拥有封还皇帝诏书和驳回臣下章奏的权力。这一职权唐代实际上主要由门下省官员给事中行使，给事中一般设置四人。门下省长官侍中和副长官门下侍郎通常兼任宰相之职。虽然对诏令照例进行审议并署名，但较少行使封驳职权。唐玄宗时，李乂任黄门侍郎（即门下侍郎），“乂在门下，多所驳正，开元初，姚崇为紫微令，荐乂为紫微侍郎，外托荐贤，其实引在己下，去其纠驳之权也”。可见门下侍郎行使纠驳权，由于职高望重，对中书省（紫微省）诏令的颁布有一定的牵制作用，以致中书省长官亦不得不有所顾忌。门下省和中书省一样也设置谏官，包括左散骑常侍、左谏议大夫、左补阙和左拾遗各二至六人，以负责对朝廷各项决策的得失进行评论和建议。此外，与中书省相对应，门下省还设起居郎二人，负责朝廷政事的记录和皇帝言行与诏令的记录整理。
为了便于决策活动的进行，中书、门下两省还分别设置一些下属机构与官职。其中较重要的有：中书省下属的集贤殿书院和门下省下属的弘文馆，这两个机构收藏有大量图书，具有皇家图书馆的性质，可供皇帝、宰相和其他官员参考。史馆，初属门下省，后属中书省，负责国史的修撰。符宝郎，属门下省，负责各种印鉴符节的掌管。
尚书省是唐代的全国最高行政机构。在唐代初年，尚书省长官左右仆射为正宰相，因此尚书省既是朝政决策机构也是最高行政机构。但到唐中宗时，由于皇朝内部的权力再分配，尚书仆射被排斥于宰相之外，因此尚书省成为单纯的朝廷行政机构。唐代尚书省的总办公机构称为都省，“掌举诸司之纲纪，与其百僚之程式”。负责尚书省各类文书的审核、签发与存档，指导六部诸司工作。都省事务由尚书左右丞和左右司郎中、员外郎主管。而尚书省的长官左右仆射，在唐代中期以后，多成为授予大臣的荣誉职衔，并不具体负责尚书省日常事务。
尚书都省之下设吏、户、礼、兵、刑、工六部，每部之下又辖四司，共为二十四司。吏部主要负责官吏的铨选、考课、封爵和勋赏；户部主要负责户籍、土地、赋役、仓储和市易；礼部主要负责科举考试和礼仪、祭祀；兵部主要负责军队的管理和训练；刑部主要负责刑狱和财政审计：工部主要负责国家土木工程和屯田、水利。六部的长官为各部尚书，副长官为各部侍郎，而诸司的长官为各司郎中，副手为各司员外郎。尚书省六部二十四司的任务，是上承皇帝和宰相等最高决策集团所颁布的诏令，把它们拟定为具体实施的政令，再颁发给朝廷的九寺五监及地方各府、州、县具体执行。另外，六部诸司还负责检查和处理朝廷各部门和地方府州向尚书省申报的一般行政事务。因此，朝廷的太常、光禄、卫尉、宗正、太仆、大理、鸿胪、司农、太府九寺，以及国子、少府、军器、将作、都水五监，实际上是接受尚书省指令的下级事务机构。正如唐代史学家苏冕所说：“九寺、三监……是王者之有司，各勤所守，以奉职事，尚书准旧章立程度以颁之。”九寺的长官称为卿，总称为九卿，其副手为少卿和丞。国子监的长官称为祭酒：都水监的长官称为使者；少府、将作、军器监的长官都称为监。九寺五监的职权范围，上承尚书省六部诸司，且与六部有大体固定的对应关系。按照唐代的“故事，诸司、诸使及天下州府有事，准令式合申省者，先申省司取裁”，“然后施行”。这里的诸司即指九寺、诸监、诸卫，省司即指尚书省六部二十四司。由此可见唐代前期尚书省在国家行政系统中的枢要地位。
为了使官吏系统有效而正常的运转，除了建立各种与决策和行政机构有关的制度外，还必须对各级官吏进行有效的监督与制约。为此，唐代承袭前代制度，建立御史台，以监督各级行政机构对国家政令的实施，以及对违犯朝廷法纪和律令的官吏进行纠举和弹劾，即“以刑法典章纠正百官之罪恶”。唐代