Ответственным за формирование и реализацию Программы является Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации.
Ответственными за реализацию мероприятий Программы являются Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное агентство водных ресурсов, Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Федеральное агентство по рыболовству, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации и организации различных форм собственности.
Федеральные органы исполнительной власти ответственны за реализацию мероприятий Программы по следующим основным направлениям:
Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации - координация и управление реализацией Программы, субсидирование процентных ставок по кредитам, привлекаемым для реализации проектов строительства и реконструкции очистных сооружений, систем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, просвещение и информирование населения по вопросам использования и охраны водных объектов, а также проведение прикладных научных исследований;
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации - строительство и реконструкция систем водоподачи комплексного назначения, находящихся в ведении Министерства сельского хозяйства Российской Федерации и не включенных в проект федеральной целевой программы, касающейся развития мелиорации сельскохозяйственных земель России на период до 2020 года;
Федеральное агентство водных ресурсов - строительство и реконструкция гидроузлов и водохранилищ комплексного назначения, водохозяйственные мероприятия по охране и восстановлению водных объектов, строительство и реконструкция объектов инженерной защиты, а также гидротехнических сооружений и капитальный ремонт гидротехнических сооружений;
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды - расширение и модернизация государственной наблюдательной сети (строительство и реконструкция гидрологических постов, гидрохимических лабораторий, передвижных станций по отбору проб и др.);
Федеральное агентство по рыболовству - рыбохозяйственная мелиорация, в том числе в низовьях р.Волги и бассейне р.Амура.