Về cơ cấu tổ chức:

1. Lãnh đạo Chi cục:

2. Phòng chuyên môn, nghiệp vụ: Có 04 phòng, bao gồm:

+ Phòng Quản lý tài nguyên nước và thủy lợi;

+ Phòng Quản lý đê điều;

+ Phòng Phòng, chống thiên tai và biến đổi khí hậu;

+ Phòng Hành chính, tổng hợp.

(Chức năng, nhiệm vụ của các phòng chuyên môn và các đơn vị trực thuộc được quy định theo Quyết định số 251/QĐ-SNNMT ngày 29/03/2025 của Sở Nông nghiệp và Môi trường Thanh Hoá về việc Quy định nhiệm vụ, quyền hạn của các phòng chuyên môn, nghiệp vụ và các đơn vị trực thuộc Chi cục Thuỷ lợi Thanh Hoá)

3. Các đơn vị trực thuộc: Có 07 Hạt quản lý đê, gồm:

- Hạt Quản lý đê Thọ Xuân: Phụ trách, quản lý các tuyến đê thuộc địa bàn 02 huyện Thọ Xuân và Triệu Sơn.

- Hạt Quản lý đê Vĩnh Lộc - Yên Định: Phụ trách, quản lý các tuyến đê thuộc địa bàn 03 huyện Vĩnh Lộc, Yên Định và Thạch Thành.

- Hạt Quản lý đê Thiệu Hóa: Phụ trách, quản lý các tuyến đê thuộc địa bàn huyện Thiệu Hóa.

- Hạt Quản lý đê thành phố Thanh Hóa: Phụ trách, quản lý các tuyến đê thuộc địa bàn 03 huyện, thành phố, gồm: Thành phố Thanh Hóa, thành phố Sầm Sơn và huyện Hoằng Hóa.

- Hạt Quản lý đê Hà Trung: Phụ trách, quản lý các tuyến đê thuộc địa bàn 03 huyện, thị xã, gồm: Hà Trung, Nga Sơn và thị xã Bỉm Sơn.

- Hạt Quản lý đê Hậu Lộc: Phụ trách, quản lý các tuyến đê thuộc địa bàn huyện Hậu Lộc.

- Hạt Quản lý đê Đông Nam: Phụ trách, quản lý các tuyến đê thuộc địa bàn 03 huyện, thị xã, gồm: Nông Cống, Quảng Xương và thị xã Nghi Sơn.