中书省制定决策，门下省审核政令，尚书省掌行政、下辖六部处理日常军政事务。唐高宗始，三省长官定期在门下省的政事堂议事，合署办公。六部中吏部掌管全国官吏的任免、考核、升降调动等；户部掌管户籍、土地、赋税等；礼部管理科举考试和外交；兵部掌管武官选用及军械、军令等；刑部主管全国刑罚政令及审核刑名；工部掌管营造工程。
在中国古代，提高行政效率和加强集权是一种矛盾。中国古代行政体系是以皇权为核心的，目的自然是维护君主专制。因此，历朝历代都会通过分化事权的方法来削弱相权，稳固皇权。
但是，分化事权，又导致行政效率低下，国家又不得不适当集权。唐宋时期的中央机构不断调整，反复在分权和集权之间徘徊，这正是两者矛盾的反映。
一，中国古代政治制度的成熟——三省六部制
唐朝初期，继承了隋朝的三省六部制。三省分别是中书省、门下省、尚书省，分别掌握草拟、审议和执行，尚书之下设置六部，进行具体的行政工作。三省的形成，就是对相权分化的结果。
在秦代，中央为三公九卿，三公为丞相、御史大夫和太尉，分别掌握行政、监察和军事，其中丞相就是秦代的宰相，在行政上拥有很大的决策权。
汉代时，为限制三公，汉武帝重用身边的秘书、内臣，形成了内朝，内朝最重要的大臣就是尚书令。内外朝的形成，相权一分为二。
到东汉时期，尚书的地位进一步提高，逐渐成为了最高的行政官员，并设有专门的机构——尚书台，于是尚书成为了宰相。而三公则沦为了虚职。
到了魏晋时期，将尚书台改为尚书省。为了限制尚书省的权力，另外设置中书省掌握草拟、诏令，尚书省则沦为了执行机构。南北朝时期，又增加门下省，负责审议诏令，以此来限制中书省。
如此，相权就一分为三了。需要注意的是，尚书省虽然沦为执行机构，但是在唐朝初期的地位还是非常重要的。尚书省的长官左右仆射往往会兼任中书省、门下省的一些职位，如此就拥有了参与决策的资格了。
传统史学界认为：三省六部制的形成是中国古代政治制度成熟的表现。三省六部制中的机构都是国家事务机构，并不涉及皇室事务，而秦代的三公九卿既管国家事务，又管皇室事务，体现了强烈的家天下色彩。
三省在权力相互牵制，避免了权臣的出现。
不仅如此，三省六部制名义上还可以限制皇权。三省制出现后，皇帝颁布诏令必须经过中书省，如果绕过中书省直接发号施令就是违法行为，因此“事不出中书，是为乱政”的说法。
而经过中书省的诏令，就需要经过门下省来审核，门下省就有可能驳回皇帝的诏令。
二，三省的合并和重组
三省相互牵制固然是好，但是造成的一个严重问题就是行政效率低下。
三省的长官可能在一件事情上出现争执，于是迟迟无法出具体的措施。尤其中书省和门下省，两者地位重要，共同分享决策权，如果两省长官意见不合，那么政令就无法出台了。
为了提高行政效率，唐朝的皇帝也想了很多办法。
一个办法就是皇帝举行朝议，综合各方面的意见，最终进行决策。参与朝议的主要人物有皇帝及其秘书集团、三省的重要官员，以及三公等其他官员。三公也就是丞相、御史大夫和太尉，他们早已沦为虚职，主要的作用就是提供一些建议。
另外一种方法就是让三省长官合署办公。唐太宗时期，设置了一个新的政务大厅——政事堂，由三省长官在此办公，如此，三省长官就能够实现良好的沟通，有利于提高效率。
政事堂最初设置在门下省，在唐中宗时期迁徙到了中书省。同时，从唐中宗时期开始，尚书省长官失去参与政务讨论的资格。
最初，在政事堂办公的官员只有三省长官，也就是中书令、侍中、尚书左右仆射。后来，皇帝也自己也派遣一些代表参与其中，也就是参知政事、同中书门下三品等，他们和三省长官一起办公，地位相等，也被视为宰相了。
由于皇帝不断派遣代表驻扎在政事堂，使得政事堂的人越来越多，也就是宰相越来越多。一般而言，唐朝同时存在的宰相有十多名，在710年竟然多达27名。
如此，政事堂的机构越来越庞杂，分权越来越细，皇权自然更加得到了保障。723年，唐玄宗将政事堂改名为了中书门下，并设置吏、枢机、兵、户、刑礼五房作为其具体的行政机构。
这实际上就是将尚书省管辖的六部迁徙到了政事堂，尚书省的执行权就名存实亡了，中书门下成为了最高的行政机构，掌握决策、执行大权，相权再次集中。中书门下的形成，也标志着三省六部制开始向二府三司制过渡了。
唐朝最初的宰相就是三省长官，政事堂形成后，宰相的数量增加，其官职称号也非常复杂，有参知政事、平章政事、同掌机务、参知机务、参掌机密等，最多时候，名号竟然多达40多个。
到了唐肃宗时期，正宰相的名称确立为了平章政事，此政策一直延续到了宋朝和元朝，一直到朱元璋废宰相为止。