В статті 114 Конституції України визначається, що Прем'єр-міністр України призначається Верховною Радою України за поданням Президента України. Кандидатуру для призначення на посаду Прем'єр-міністра України вносить Президент України за пропозицією коаліції депутатських фракцій у Верховній Раді України, сформованої відповідно до статті 83 Конституції України, або депутатської фракції, до складу якої входить більшість народних депутатів України від конституційного складу Верховної Ради України.
Згідно з Законом України "Про Кабінет Міністрів України" у разі невнесення Президентом України до Верховної Ради України подання про призначення на посаду Прем'єр-міністра України у строк, визначений Конституцією України (254к/96-ВР), подання про призначення на зазначену посаду вносить до Верховної Ради України коаліція депутатських фракцій у Верховній Раді України. Рішення коаліції про внесення до Верховної Ради України подання про призначення Прем'єр-міністра України приймається на загальних зборах коаліції та підписується керівниками депутатських фракцій, що входять до складу коаліції. Подання про призначення Прем'єр-міністра України підписується керівниками депутатських фракцій, що входять до складу коаліції, та оголошується на пленарному засіданні Верховної Ради України особою, уповноваженою рішенням коаліції депутатських фракції у Верховній Раді України.
До подання про призначення на посаду Прем'єр-міністра України додаються відомості про: освіту, фах, трудову діяльність і найсуттєвіші факти біографії, декларацію про доходи, членство у керівному органі чи наглядовій раді підприємства або організації, що має на меті одержання прибутку. Усі відомості подаються державною мовою і власноруч підписуються кандидатом на посаду Прем’єр-міністра України.
Кандидат на посаду Прем'єр-міністра України зустрічається з депутатськими фракціями та відповідає на їх запитання, виступає на пленарному засіданні Верховної Ради України з програмною заявою та відповідає на запитання народних депутатів України.
Голосування у Верховній Раді України щодо призначення Прем'єр-міністра України проводиться у поіменному режимі. Рішення приймається більшістю від конституційного складу Верховної Ради України і оформляється постановою Верховної Ради України. У разі відхилення Верховною Радою України кандидатури на посаду Прем'єр-міністра України Президент України вносить на розгляд Верховної Ради України подання про призначення на зазначену посаду в порядку, встановленому частиною другою статті 8 Закону України "Про Кабінет Міністрів України".
Процедура призначення членів Кабінету Міністрів України визначена в статті 9 Закону України "Про Кабінет Міністрів України". В ній сказано, що члени Кабінету Міністрів України, крім Міністра оборони України і Міністра закордонних справ України, призначаються на посаду Верховною Радою України за поданням Прем'єр-міністра України. Міністр оборони України і Міністр закордонних справ України призначаються на посаду Верховною Радою України за поданням Президента України, яке вноситься не пізніше ніж на п'ятнадцятий день після одержання пропозиції коаліції депутатських фракцій у Верховній Раді України щодо кандидатури на посаду Прем'єр-міністра України. Пропозиції щодо кандидатур для призначення на посади членів Кабінету Міністрів України вносить коаліція депутатських фракцій у Верховній Раді України, а щодо Міністра оборони України та Міністра закордонних справ України - Президент України. Подання про призначення на посаду інших членів Кабінету Міністрів України вносить Прем'єр-міністр України.
У разі невнесення Президентом України до Верховної Ради України кандидатур на посади Міністра оборони України чи Міністра закордонних справ України у зазначений строк, подання про призначення на відповідні посади вносить до Верховної Ради України коаліція депутатських фракцій у Верховній Раді України, рішення про що приймається на загальних зборах коаліції та підписується керівниками депутатських фракцій, що входять до складу коаліції, та оголошуються на пленарному засіданні особою, уповноваженою рішенням коаліції депутатських фракцій у Верховній Раді України.
Подання про призначення членів Кабінету Міністрів України вносяться разом з відомостями про: освіту; фах; трудову діяльність і найсуттєвіші факти біографії; декларацію про доходи; участь у керівному органі чи наглядовій раді підприємств чи організацій, які мають на меті отримання прибутку. Також подання під час його формування можуть вноситися як списком, так і окремо на кожного члена Кабінету Міністрів України.
На кожну посаду пропонується одна кандидатура. Верховна Рада України розглядає подання та призначає на посаду членів Кабінету Міністрів України. У разі відхилення (не прийняття рішення про призначення) Верховною Радою України кандидатури на посаду члена Кабінету Міністрів України у семиденний строк вноситься подання кандидатури на зазначену посаду. Призначення на вакантну посаду члена Кабінету Міністрів України (крім Прем'єр-міністра України) здійснюється в порядку, встановленому частинами 1, 2, 3, 4, 6 і 7 статті 9 Закону України "Про Кабінет Міністрів України".
Члени Кабінету Міністрів України перед вступом на посаду на пленарному засіданні Верховної Ради України складають присягу, яку зачитує Прем'єр-міністр України, її текст підписує кожен член Кабінету Міністрів України. Підписаний текст присяги зберігається в особовій справі члена Кабінету Міністрів України. Відмова члена від складення присяги призводить до його звільнення з посади Верховною Радою України. Кабінет Міністрів України набуває повноважень після складення присяги не менш як двома третинами його членів.
Постанова Верховної Ради України про призначення членів Кабінету Міністрів України та припинення повноважень Кабінету Міністрів України, який склав повноваження перед новообраною Верховною Радою України, або відставку якого прийнято Верховною Радою України, приймається більшістю від конституційного складу Верховної Ради України. Члени Кабінету Міністрів України, призначені на вакантні посади, набувають повноважень з моменту складення ними присяги та підписання її тексту.
Кабінет Міністрів України не пізніше ніж у тридцятиденний строк після набуття повноважень подає на розгляд Верховної Ради України Програму діяльності Кабінету Міністрів України, в якій визначається стратегія його діяльності. Програма діяльності Кабінету Міністрів України обговорюється в комітетах Верховної Ради України та депутатських фракціях, а потім її особисто представляє Прем'єр-міністр України на пленарному засіданні Верховної Ради України та відповідає на запитання народних депутатів України.
Верховна Рада України може надати Кабінету Міністрів України можливість доопрацювати Програму діяльності Кабінету Міністрів України з урахуванням пропозицій і зауважень, висловлених під час її обговорення в комітетах, депутатських фракціях та на пленарному засіданні Верховної Ради України. Програма діяльності Кабінету Міністрів України вважається схваленою, якщо за неї проголосувала більшість від конституційного складу Верховної Ради України. Рішення про схвалення Програми діяльності Кабінету Міністрів України приймається у вигляді Постанови Верховної Ради України.
Організаційною формою роботи Кабінету Міністрів України є його засідання, які скликаються Прем'єр-міністром України і вважається правомочним, якщо на ньому присутні більше ніж половина посадового складу Кабінету Міністрів України, якщо ж міністр не має змоги взяти участь у засіданні, з правом дорадчого голосу в засіданні бере участь заступник міністра. Кабінет Міністрів України за пропозиціями членів Кабінету Міністрів України визначає інших осіб, які мають право брати участь у його засіданнях з правом дорадчого голосу. На засіданнях Кабінету Міністрів України головує Прем'єр-міністр України, а в разі його відсутності - Перший віце-прем'єр-міністр України. Порядок денний засідання затверджує Кабінет Міністрів України. Засідання Уряду стенографується, його рішення оформлюється протоколом, який є офіційним документом і має конфіденційний характер. Порядок проведення засідань Кабінету Міністрів України, підготовки та прийняття рішень, інші процедурні питання діяльності Кабінету Міністрів України визначаються Регламентом Кабінету Міністрів України.
Для забезпечення ефективної реалізації повноважень Кабінету Міністрів України, координації дій органів виконавчої влади, попереднього розгляду проектів нормативно-правових актів, проектів концепцій, інших документів, що подаються на розгляд Кабінету Міністрів України, утворюються урядові комітети. Порядок організації роботи урядових комітетів визначається Регламентом Кабінету Міністрів України.
Кабінет Міністрів України для забезпечення здійснення своїх повноважень може утворювати постійні, тимчасові консультативні, дорадчі та інші допоміжні органи, до участі у роботі яких можуть залучатися державні службовці, а також народні депутати України, науковці та інші фахівці за їх згодою. Їх завдання, склад та організацію роботи визначає Кабінет Міністрів України.
В Регламенті Кабінету Міністрів України визначено, що Секретаріат Кабінету Міністрів України здійснює організаційне, експертно-аналітичне, правове, інформаційне та матеріально-технічне забезпечення діяльності Уряду здійснює Секретаріат Кабінету Міністрів, який очолює Міністр КМУ. Секретаріат забезпечує підготовку та проведення засідань Кабінету Міністрів України, урядових комітетів та діяльність Прем'єр-міністра України, Першого віце-прем'єр-міністра України, віце-прем'єр-міністрів України та міністрів України, які не очолюють міністерства. Секретаріат здійснює контроль за своєчасним поданням органами виконавчої влади проектів законів, актів Кабінету Міністрів України, інших документів для підготовки їх до розгляду Кабінетом Міністрів України, урядовими комітетами. Міністр Кабінету Міністрів України має першого заступника та заступників, які призначаються на посаду та звільняються з посади Кабінетом Міністрів України за поданням Прем'єр-міністра України.