根據上述職責，自治區水利廳設11個內設機構。
（一）辦公室。
協助廳領導對全廳工作進行綜合協調，組織機關日常工作，負責文秘、機要、檔案、機關內部規章制度建設等；承擔宣傳、保密、信訪、政務公開、績效考核、新聞發布、機關后勤服務指導等工作。
（二）規劃計劃處。
指導全區水利規劃工作，擬定水長期供求計劃，擬訂水利戰略規劃，組織編制重大水利綜合規劃、專業規劃和專項規劃；審核重大水利建設項目建議書、可行性研究報告；指導水工程建設項目合規性審查工作；負責提出中央和自治區本級財政性資金安排意見，提出中央和自治區本級水利建設投資安排建議；負責水利綜合統計工作。
（三）財務處。
負責編制自治區本級水利部門預、決算并負責預算的執行；承擔中央和自治區本級水利建設資金的監督管理工作；承擔廳機關和廳屬單位國有資產、政府采購和非稅收入管理工作；負責廳機關財務管理，指導全區水利行業和廳直屬單位財務管理工作；研究提出預算管理、資金管理、政府采購管理、國有資產管理、價格管理、非稅收入管理等制度、辦法。
（四）人事處。
負責機關和直屬單位的人事管理、機構編制、勞動工資、教育培訓、職稱改革、出國（境）管理工作，指導廳屬院校工作，指導全區水利系統干部培訓工作。
（五）水資源處（自治區節約用水辦公室）。
組織實施水資源論證、取水許可、水資源有償使用等制度；組織水資源調查、評價和監測工作；擬訂水量分配方案和水功能區劃并監督實施，負責水資源調度工作；組織編制水資源專項規劃；指導飲用水水源保護、城市供水水源規劃及非傳統水資源開發的工作；指導入河排污口設置工作；指導計劃用水和節約用水工作。
（六）政策法規處。
提出全區水利政策研究和立法項目建議；負責規范性文件的審查、解釋、備案和清理工作；參與與水有關的法律、法規研究起草和協調工作；承辦水利行政訴訟、行政復議、普法教育和水行政規費征收工作；實施指導水政監察和水行政執法工作；組織、協調跨設區的市、部門之間水事糾紛的調處工作。
（七）科學技術處（行政審批處）。
草擬水利科學技術發展規劃；負責重要水利科學研究、水利科技成果鑒定、管理及科技推廣工作；監督實施水利行業技術標準和規程規范；負責水利工程突發事件技術處理。牽頭負責行政審批工作。
（八）農村水利處。
組織協調全區農田水利基本建設；指導農田灌溉節水排水、農村雨水集蓄利用、農村飲水安全及村鎮供水等工程建設與管理；指導農村水利管理體制改革和農村水利社會化服務體系建設。
（九）水土保持處。
承擔全區水土流失綜合防治工作；組織編制水土保持規劃、擬訂水土保持管理規范性文件，并監督實施；組織水土流失監測、預報并公告；審批有關項目的水土保持方案并監督實施，組織水土保持設施驗收工作；對水土保持法律、法規的執行情況實施監督；承擔水土保持委員會日常工作。
（十）安全監督處。
依法對全區水利行業安全生產工作實施監督管理，組織協調水利有關部門和單位依照其職責分工開展安全生產工作，負責廳直屬單位安全生產監管，組織或參與重大水利安全事故的調查處理；指導、協調全區水利工程的安全管理工作；組織開展水利工程建設項目的稽察工作。
（十一）自治區防汛抗旱指揮部辦公室（自治區防汛抗旱信息辦公室）。
承擔自治區防汛抗旱指揮部的日常工作事務，履行指揮部授權的組織、協調、監督、指導全區防汛抗旱工作的職責。編制自治區防汛抗旱應急預案并組織實施，組織、指導編制各種防御洪水方案、防洪抗旱調度方案和應急水量調度方案并監督實施；負責全區水旱災害和防汛抗洪搶險、防御臺風、抗旱情報工作，擬定、監督執行防災減災應急處置措施；負責自治區防汛抗旱物資的儲備管理和防汛抗旱經費使用計劃的安排。指導和組織協調全區防汛調度指揮的現代化系統建設和運行。
機關黨委　負責廳機關和在邕直屬單位的黨群工作。
離退休人員工作處　負責機關離退休人員工作，指導直屬單位的離退休人員工作。