A SEMAD é o órgão que formula e coordena as políticas estaduais de proteção do meio ambiente e de gerenciamento dos recursos hídricos. Também trata das políticas de gestão de recursos ambientais, presidindo e atuando como secretaria executiva de dois conselhos: o Conselho Estadual de Política Ambiental (COPAM) e o Conselho Estadual de Recursos Hídricos (CERH).
Seus Órgãos Seccionais de Apoio são a Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM), o Instituto Estadual de Florestas (IEF) e o Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM).