Em novembro de 1889, com a proclamação da República e a instituição do regime federativo no país, as antigas províncias foram transformadas em estados, denominação oficial determinada pela Constituição de 1891. Sob a vigência do Governo Provisório, o então presidente da República, Marechal Deodoro da Fonseca, nomeou os governadores dos estados da federação, responsáveis pela convocação das respectivas assembleias legislativas estaduais. No Rio de Janeiro, Marechal Deodoro da Fonseca nomeou o republicano Francisco Portela, por indicação do ministro das Relações Exteriores, Quintino Bocayúva.
Em 11 de maio de 1891, Portela foi eleito pelo 1º Congresso Constituinte como governador do estado do Rio de Janeiro. Em 29 de junho de 1891, Portela promulgou a Constituição provisória estadual, após meses de elaboração pela Assembleia Legislativa. Na mesma data, através do decreto nº 273, define-se a primeira organização administrativa fluminense na era republicana. Chefiada pelo governador, a administração pública foi dividida entre cinco diretorias, são elas: Diretoria dos Negócios do Estado e da Justiça, Legislação e Instrução Pública e Particular; Diretoria da Fazenda; Diretoria das Obras Públicas e Estatística; Diretoria da Agricultura, Comércio, Indústrias, Artes, Imigração e Colonização e Diretoria da Polícia, Segurança e Assistência Pública.
Com a perda do apoio federal após a renúncia de Marechal Deodoro da Fonseca, Francisco Portela renunciou ao cargo de dezembro de 1891, sendo substituído pelo militar Carlos Baltasar da Silveira que revogou diversos atos administrativos e a Constituição promulgada por seu antecessor. Foram convocadas novas eleições para a Assembleia Constituinte, sendo então promulgada a primeira Constituição do Estado do Rio de Janeiro, em 9 de abril de 1892.
A Constituição estadual de 1892 definiu o Estado como um governo republicano, constitucional e representativo constituído pelos poderes executivo, legislativo e judiciário. O poder executivo era exercido pelo presidente de Estado, o legislativo pelos 60 deputados da Assembleia Legislativa e o judiciário pelo Tribunal da Relação. A administração local era autônoma com os municípios divididos em distritos e com o poder exercido pela Câmara Municipal, Juntas Distritais e Assembleia Municipal. A nova Carta conferia aos municípios a arrecadação do imposto de indústrias e profissões. Foi criado o Tribunal de Contas para fiscalizar a arrecadação de rendas e aplicação de verbas da lei de orçamento. O Estado contava também com uma força militar organizada para garantir sua independência e integridade, além da polícia administrativa dos municípios.
Dias após a promulgação da Constituição estadual, José Tomás da Porciúncula tornou-se o primeiro governante eleito pelo povo fluminense para a presidência do estado do Rio de Janeiro. Durante seu governo, a Assembleia transferiu a capital do estado para Petrópolis, tendo adquirido o palacete do Barão do Rio Negro para a sede do governo. Visando a contenção de gastos na administração estadual, ainda agravada pela crise econômica em decorrência do fim da escravidão, Porciúncula realizou uma nova reforma administrativa em 1892. A administração pública estadual passou a ser organizada pela Secretaria de Estado dos Negócios das Obras Públicas e Indústrias; Secretaria dos Negócios do Interior e Justiça e a Secretaria de Estado das Finanças. Em 1893, foi criada a Inspetoria de Imigração e Colonização, subordinada à Secretaria de Estado dos Negócios das Obras Públicas e Indústrias, a fim de resolver a escassez de mão-de-obra na agricultura.
No intuito de combater a persistente crise econômica do estado, agravada a partir de 1895 com a queda do preço do café, Quintino Bocayúva, então presidente do Estado, pôs em prática uma nova reforma administrativa ao concentrar as três secretarias existentes numa única, a Secretaria Geral. A recém-criada secretaria passou a centralizar as demandas vindas das diretorias de Interior e Justiça; Obras Públicas e Indústrias; e Finanças. A Secretaria Geral permaneceu em atividade até a reforma administrativa de 1923.
A reforma constitucional de 1903 aumentou o mandato do presidente do Estado para quatro anos, reduziu o número deputados para 45, impossibilitou a contratação de novos servidores públicos e o poder de decisão sobre o aumento dos vencimentos pelo Legislativo. Além disso, a reforma estabeleceu que a maior parte (80%) do imposto de indústrias e profissões dos municípios fosse repassada para o governo estadual até que a crise se encerrasse.
Nilo Peçanha, sucessor de Bocayúva na presidência do Estado, propôs uma nova reforma administrativa, mantendo a subordinação das diretorias à Secretaria Geral, e transformando a Diretoria de Obras Públicas e Indústrias em Inspetoria das obras Públicas, Agricultura e Indústria.
Em 1907, durante a administração de Alfredo Backer, foi criada a Diretoria do Arquivo e Estatística, subordinada à Secretaria Geral, juntamente às diretorias dos Negócios do Interior e Justiça, e das Finanças. No entanto, em 1909, novamente a estrutura administrativa do estado sofreu alterações. A recém-criada Diretoria de Arquivo e Estatística foi extinta, e seus serviços passaram a ser realizados pela Diretoria dos Negócios do Interior e Justiça. Além disso, no mesmo decreto assinado por Backer, foram criados a Inspetoria de Instrução Pública e o Museu de Estado, órgãos subordinados respectivamente à Diretoria de Interior e Justiça, e à Diretoria de Obras Públicas, Agricultura, Viação e Indústria, que retomara o status de diretoria.
Novamente, uma nova reformulação foi aprovada em 1911. Pelo decreto nº 1.211 de maio, todas as diretorias foram extintas e substituídas por cinco inspetorias. As diretorias de Obras Públicas, Viação, Agricultura e Indústrias, e das Finanças foram transformadas em inspetorias: Inspetoria de Agricultura e Indústria; Inspetoria de Viação e Obras Públicas; Inspetoria da Fazenda. Completavam a estrutura administrativa a Inspetoria de Instrução Pública e a Inspetoria de Higiene e Saúde Pública, criada pelo mesmo decreto. Os serviços executadas pela Diretoria dos Negócios do Interior e Justiça foram assumidos pela Diretoria Geral, vinculada à Secretaria Geral.
O ex-presidente Nilo Peçanha retornou à presidência de estado durante o período de 1914 a 1918 e reorganizou a administração pública do Estado, seguindo diretrizes da sua política econômica financeira mais austera. Dessa forma, demitiu servidores e centralizou as atividades administrativas do estado, de forma semelhante ao seu primeiro governo em 1904. Pelo decreto n° 1.404, de 31 de janeiro de 1915, posteriormente aprovado pela lei n° 1.265, de 9 de setembro de 1915, a Diretoria Geral foi extinta, sendo recriada a Diretoria dos Negócios do Interior e Justiça, que acumulou o serviço de Instrução Pública. A Diretoria de Obras Públicas, Viação, Agricultura e Indústrias foi recriada tal como era anteriormente, assumindo os serviços executados pelas inspetorias de Agricultura e Indústria, e de Viação e Obras Públicas. Além disso, a Inspetoria da Fazenda foi transformada em Diretoria da Fazenda. Dessa forma, à Secretaria Geral passaram a ser subordinadas as três diretorias e a Inspetoria de Higiene e Saúde Pública.
Em 1917, foi feita a reforma constitucional que não mudou a administração pública, mas recriou o Tribunal de Contas, extinto na reforma constitucional de 1903, passando parte de suas atribuições para a Diretoria de Finanças.
Durante o período da primeira guerra mundial houve queda na receita do estado, levando o governo a pensar em soluções para a diminuição das despesas na administração pública. Além disso, o serviço do estado aumentou muito com atribuições do governo central que foram incorporadas pelo estado. Pelo decreto nº 1.721, de 29 de dezembro de 1919, a administração pública estadual passou a contar com seis diretorias, cinco inspetorias e o Instituto Vacínico, todos os órgãos subordinados à Secretaria Geral. O serviço estatístico foi recriado na Diretoria Geral do Arquivo e Estatística, a Inspetoria de Instrução Pública ganhou status de diretoria, desvinculando-se da Diretoria dos Negócios do Interior e Justiça. A Diretoria de Obras Públicas, Viação, Agricultura e Indústrias passou a se chamar Diretoria Geral de Obras Públicas, tendo como órgão subordinado, a recém-criada Inspetoria de Agricultura. Também foram criados pelo decreto a Diretoria de Fiscalização de Empresas e Companhias, e o Instituto Vacínico, que havia sido extinto com o fim do Império.
Um dos principais motivos da reforma era melhorar a estrutura dos órgãos de arrecadação do Estado que apresentavam problemas de fiscalização das rendas, razão pela qual foi criada a Inspetoria de Rendas do Estado, vinculada à Diretoria Geral de Fazenda.
Em 1922, o resultado da eleição para presidente de Estado no Rio de Janeiro não foi reconhecido pela oposição. A consequência desse acontecimento foi a instalação de duas assembleias legislativas que atuaram paralelamente. O partido da situação elegeu o advogado Raul Fernandes, e feita a apuração pela Assembleia Legislativa, esta o proclamou eleito. Por outro lado, a segunda Assembleia, proclamou Feliciano Sodré como presidente do Estado. Deu-se início a uma subversão da ordem política e constitucional. Diante da desordem em que se encontrava a sucessão da presidência do Estado, o presidente da República, Artur Bernardes, decretou a intervenção federal em 10 de janeiro de 1923, dissolvendo as prefeituras e Câmaras Municipais.
Nomeado interventor federal, Aurelino Leal marcou as eleições para a escolha dos novos deputados à Assembleia Legislativa e do presidente do Estado para outubro do mesmo ano. Nesse pleito, Feliciano Sodré foi eleito e iniciou o seu mandato de quatro anos em fins de 1923.
Em 24 de dezembro de 1923, pela lei nº 1.786, o governo de Feliciano Sodré, realizou a descentralização da administração pública estadual com a divisão da Secretaria Geral em três secretarias (Agricultura e Obras Públicas, Interior e Justiça, e Finanças), contando com nove diretorias, além de diversos órgãos subordinados.
Em 23 de julho de 1924 no governo de Feliciano Sodré seguindo a constituição do Estado e a lei nº 1.792 de 31 de dezembro de 1923, foi aprovado o regulamento geral do Estado contendo atribuições dos secretários e do Chefe de Polícia. O regulamento foi expedido por meio de uma série de decretos (2.036, 2.037, 2.038, 2.039, 2.040 e 2.041) contendo estrutura, função dos órgãos e regimentos dos funcionários. Este regulamento geral manteve-se até 1930, com exceção da Secretaria de Agricultura e Obras Públicas, que teve seu regulamento reformulado em 1929.
Assim, de uma forma geral cabia a Secretaria das Finanças a administração fazendária do estado de forma centralizada compreendendo contabilidade e arrecadação das rendas, inventário do patrimônio e sua gestão, aplicação do dinheiro público, além de defesa da fazenda pública. Os serviços era dividido em duas diretorias: diretoria de Receita, com atribuição de arrecadar contando na sua estrutura com as Coletorias; e diretoria de Contabilidade, que realizava a contabilidade do estado de modo uniforme. Contava ainda com a Procuradoria da Fazenda, cuja atribuição era defender os interesses do estado, e o Tribunal de Contas.
Além do Instituto Vacínico, da Repartição Central de Polícia e do Regimento Policial do Estado, faziam parte da estrutura administrativa da Secretaria do Interior e Justiça as diretorias de: Instrução Pública; Saúde Pública; e Interior e Justiça. A Secretaria tinha como atribuição todo o serviço de protocolo, preparação dos decretos, organização judiciária, instrução pública e saúde pública, além dos serviços de polícia superintendido pelo Chefe de Polícia.
A Secretaria de Obras Públicas tinha suas atribuições divididas em quatro diretorias: Obras Públicas; Agricultura; Estatística; e Fiscalização. À Diretoria de Obras Públicas cabia a direção geral e fiscalização de todos os serviços concernentes a obras públicas; organização da planta geral do Estado; execução e fiscalização das obras; plano geral da viação; serviços de água, esgoto e energia elétrica. À Diretoria de Agricultura cabiam os serviços concernentes à agricultura, pecuária e produção rural. A Diretoria de Estatística tinha como incumbência a organização estatística do clima, da demografia, da política e da administração, além da publicação de anuários e boletins. Já a Diretoria de Fiscalização era responsável por fiscalizar as empresas e companhias que prestavam serviços ao Estado.
O governo do estado do Rio de Janeiro criou no final da Primeira República, na administração de Feliciano Sodré, o Instituto de Fomento e Economia Agrícola (IFEA), por meio do decreto nº 2.014, de 15 de agosto de 1926, objetivando o desenvolvimento da agricultura no estado. O Instituto tinha status de serviço público, sendo presidido pelo secretário das Finanças.

Apesar das medidas em prol da melhoria da administração pública durante toda a Primeira República, o estado apresentava regularmente déficit em seu orçamento. A crise de 1929 agravou a situação de todo o país, e diante do contexto de grave crise política e econômica, eclodiu um movimento armado em outubro de 1930 contra o governo federal. Com a deposição do presidente da República Washington Luís, a Junta Governativa Provisória nomeou o interventor federal Demócrito Barbosa para governar o estado do Rio de Janeiro. Barbosa permaneceu somente quatro dias como interventor, sendo substituído pelo deputado Plínio de Castro Casado, empossado como governador provisório e posteriormente confirmado como interventor federal por Getúlio Vargas.