隋唐至宋的中央最高政府机构。三省指中书省、门下省、尚书省；六部指尚书省下属的吏部、户部、礼部、兵部、刑部、工部。每部各辖四司，共为二十四司。
三省六部是自西汉以后长期发展形成的制度。其中尚书省形成于东汉（时称尚书台）；中书省和门下省形成于三国时，目的在于分割和限制尚书省的权力。在发展过程中，组织形式和权力各有演变，至隋，才整齐划一为三省六部，主要掌管中央政令和政策的制定、审核与贯彻执行。
隋唐中书省的长官为中书令（隋称内史令），副长官为中书侍郎（隋称内史侍郎），主要职官有中书舍人。中书省主要负责秉承皇帝旨意起草诏敕，起草之责主要由中书舍人负担。门下省的长官为侍中（隋称纳言），副长官为黄门侍郎（后改称门下侍郎），主要职官有给事中。门下省主要负责纠核朝臣奏章，复审中书诏敕，如认为不当，可以封还和加以驳正，称“封驳”。驳正之权主要由给事中掌握。中书、门下二省都设在宫内，所以又有谏诤之责，设左右谏议大夫、左右补阙、左右拾遗，分属二省（左属门下、右属中书），以匡正皇帝的过失。尚书省设在宫外，长官为尚书令，实际不任命，由副长官左、右仆射代行职权。仆射之下有左右丞、左右司郎中、员外郎，负责都省职事，总领六部。各部长官称尚书，副为侍郎；各司之长为郎中，副为员外郎，分别负责贯彻各种政令。他们对中央担任具体事务的九寺三监（或五监）及地方上的府、州、县官有领导、监督之权。“中书取旨，门下封驳，尚书奉而行之”，是三省分工原则，从而彼此制约，以掌管国家大政。
这个原则并没有始终贯彻。唐初以三省长官为当然宰相，合议军国大事于政事堂（初设于门下省，高宗死后，移至中书省，玄宗时改名中书门下），但又择他官参加议政，号为参知机务、参议得失等，也是宰相。此时，决定政事之权已不全由三省长官，其后又有以同中书门下三品、同中书门下平章事为名的他官参政。唐中叶以后，同中书门下平章事才是真正的宰相。三省长官却先后被排斥出宰相行列，成为荣誉职，决定政策之权则被剥夺。玄宗以后，中书舍人起草诏敕之权又为翰林学士所分割；尚书省各部司的职权，在安史之乱后也大部分为各种使职所瓜分。故唐中叶后，三省六部制名存实亡。
宋承唐制，设门下、中书、尚书三省，吏、户、礼、兵、刑、工六部。但北宋前期除刑部尚保留审复天下大辟案的职权外，三省六部的主要职权都已转移至其他机构，其长官也都只作为寄禄官衔，另派升朝官分别主判，以处理残留细务，三省六部制仍是名存实亡。元丰改制，以三省取代中书门下为最高行政机构，与枢密院对掌文武大权。除正、副宰相外，门下、中书后省分设左、右谏议大夫，左、右司谏，左、右正言掌原谏院所领谏诤弹劾职务；起居郎、起居舍人掌原起居院所领修起居注职务；又分设门下后省、中书后省，为门下省及中书省下属机构，分别以给事中及中书舍人主管，以给事中掌原封驳司的封驳职务，并以封还词头的方式行使封驳权。尚书省下领六部，由各部尚书、侍郎主管，以原审官东、西院，流内铨，三班院所领职务归吏部，以原三司与司农寺所领主要财政职务归户部，以原太常礼院所掌礼仪职务复归礼部，以原审刑院纠察在京刑狱司复刑狱及三司有关审核会计帐册等职务并归刑部，以原三司有关修造、坑冶等职务归工部，某些次要军务归兵部，并废除枢密院之外的旧有机构，恢复六部下属二十四司。缂丝五品武官熊补子宋哲宗元祜元年（1086），反变法派执政，改为三省共同议事，奏请取旨，分省治事行下，实际上使三省合一，习惯上常统称三省。南宋高宗建炎三年（1129），又实行三省合一，二十四司也时或省并，如建炎三年以礼部兼主客，祠部兼膳部，兵部兼职方，驾部兼库部，比部兼司门，工部兼虞部，屯田兼水部等，还省并若干寺监人六部。宋孝宗隆兴元年（1163），又进一步省并六部下属诸司，如以司封兼司勋，礼部兼祠部，兵部兼驾部，都官兼比部，工部兼屯田等。
辽代南面官系统中，设三省六部（其中“中书省”初名“政事省”），设官同于宋制。金、元、明只设一省六部，一省，金为尚书省；元、明为中书省。明洪武十三年（1380）罢中书省，分中书省之权归于六部。自此，六部取代了三省六部之制。