Na Bacia existem vários órgãos federais e estaduais cujas atividades estão voltadas para o aproveitamento dos recursos de água e solo. São relacionadas, a seguir, as principais instituições bem como seus objetivos.

Instituições Federais

• Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba (Codevasf), com Sede da 7ª Superintendência Regional em Teresina (PI).
• Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE): atua como órgão coordenador do desenvolvimento dessa região, com objetivos amplos e abrangendo ou podendo abranger todos os municípios através de projetos e programas ou de ações integradas a outras instituições.
• Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS): com atuação predominante em obras de acumulação de água.
• Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA): pode atuar na Bacia através do Plano Regional de Reforma Agrária (PRRA), em conjunto com os órgãos estaduais de terras.
• Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB): atua na área de comercialização de produtos, estocagem e política de preços mínimos.
• Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA): atua na área de pesquisa, em atuação direta ou em convênio com o governo dos estados e municípios.
  
  Instituições Estaduais
• Companhia de Desenvolvimento do Piauí (COMDEPI: órgão responsável pela política de recursos hídricos do estado do Piauí.
• Secretaria de Agricultura, Abastecimento e Irrigação do Piauí (SEEAB): atua na política para a elaboração e implantação de projetos de agricultura irrigada.
• Instituto de Assistência Técnica e Extensão Rural do Piauí (EMATER)
• Instituto de Terras do Piauí (INTERPI)
• Gerência de Planejamento e Desenvolvimento Econômico do Estado do Maranhão. Atua diretamente no planejamento, coordenação, acompanhamento e implantação de programas e projetos de desenvolvimento rural e irrigação.