伴随着我国经济从计划经济向社会主义市场经济转型的过程，受宏观政治、经济体制改革的影响，我国政府投资项目管理组织模式也经历了从计划到市场化的历史发展过程。
1．建设单位自营方式
1949～1957年问，我国面临着恢复和发展国民经济的任务，需要大量的基本建设投资，但当时设计和施工力量十分薄弱和分散，国家只能把生产单位和建设施工单位合为一体，采用建设单位自营方式组织工程建设。
所谓自营方式就是建设单位自己组织设计人员、施工人员，自己招募工人和购置施工机械，采购材料，自行组织工程项目建设。这一模式在当时的历史和经济条件下，使建设与生产结合紧密，可充分利用建设单位现有资源和有利条件，尤其是在边生产、边建设的情况下，可减少建设与生产部门之间的矛盾，对自属设计单位、施工队调动灵活，加快了建设速度。同时，该模式可增强建设单位的责任感，有利于提高投资效益。但这种模式下，企业集生产单位、建设单位两种职能于一身，往往无法核算生产和建设的效益，在项目建设完成时，如建设任务不足，设计、施工人员就成了企业的包袱，也不利于积累建设经验。
2．甲、乙、丙三方制
从1953年至1965年，学习苏联模式，实行以建设单位为主的甲、乙、丙三方合同制。甲方(建设单位)由政府主管部门负责组建，乙方(设计单位)和丙方(施工单位)分别由各自的主管部门进行管理。建设单位自行负责建设项目全过程的具体管理。设计、制造、施工任务分别由各自的政府主管部门下达，项目实施过程中的许多技术、经济问题，由政府有关部门直接协调和负责解决。因与当时资源紧缺、任务重、工期紧的经济条件相适应，这种模式在“一五”期间取得了较好的经济效益。但由于当时体制的局限性，各方自成体系、利益各异、三足鼎立、互相扯皮，影响了工程建设的整体效益。
3．工程指挥部
1958年之后，我国出现了工程指挥部形式的管理体制。许多大、中型项目的建设，采用工程指挥部的方式，由政府主管部门牵头，组织建设单位、设计单位、施工单位针对具体项目成立指挥部、筹建处、办公室等，把管理建设项目的职能与管理生产项目的职能分开，工程指挥部负责建设期间的设计、采购、施工管理。项目建成后移交给生产管理机构负责运营，工程指挥部即完成使命。
这种管理模式，由于指挥部是政府主管部门的派出机构，因而在行使建设单位职能时有较大的权威性，决策、指挥直接，可以依靠行政手段协调各方面关系，调配项目建设所需要的设计单位、施工队伍和材料、设备等，在特定的经济和政治条件下，发挥了积极作用，一批关系国计民生的基础项目及“三线”建设等，都是在指挥部模式下建成的，为我国的经济发展奠定了基础。但该模式的主要缺陷在于未解决工程项目建设各环节相互脱节的问题，加之领导小组和指挥部是临时组建的，缺乏组织建设的经验和手段，管理水平和效率低，工程工期、投资仍然得不到有效控制，形成“只有一次教训，没有二次经验”的局面。
虽然工程指挥部模式是行政管理的方式，许多方面不能符合市场经济的规律，然而其对项目实施过程中所出现的相互协作配合问题的解决具有决策快、效率高的特点，并且现代项目管理中所采用的工程指挥部型项目组织，无论形式上还是内容上都比早期的工程指挥部型项目组织有了很大改进。因此目前在我国大型工程项目建设中，工程指挥部仍然被广泛采用。
4．基建处室型
该模式产生于20世纪50年代，至今仍是一种比较常见的模式。其主要特点是自建自用，各个行政部门(如教育、文化、卫生、体育)以及一些工程项目较多的单位均设有基建处，由其负责具体项目的实施，而行政部门主要进行常规性的行政性管理。这种模式的最大问题是“道德风险”，由于政府投资的无偿性，项目管理主体一般都会想尽一切办法争取投资，不断地增加工程预算，最大限度地获取财政资金，为自己单位谋取利益，从而造成政府投资得不到有效控制。
5．专业机构型
该模式是我国各省市、地区探索的新型政府投资项目管理模式，常见于市政工程建设领域。按管理机构的性质分，有政府机关型、事业单位型、企业型。
政府机关型，即由政府主管部门直接负责工程项目建设管理。如陕西省设立了“陕西省统一建设管理办公室”(简称“统建办”)。统建办的任务是负责全省政府投资项目的统一建设与管理，把原属于各厅局(除水利、交通等行业外)的建设项目统一管理、建设，并撤销设在上述厅局的基建处。
事业单位型，即政府设立专门的事业单位，从事建设工程的管理。如上海市浦东新区建设局下设专门的工程建设管理公司，该公司为非营利性机构，专门负责政府投资的市政基础设施项目的实施管理。
企业型，即在项目计划确定以后，由有关政府部门委托一家企业代行业主职能。如重庆市的城市建设发展有限公司，该公司类似于国外的项目管理公司，其任务就是负责政府委托的工程项目的建设，即政府把由政府投资的工程项目委托给该公司，由其负责全过程的建设实施。
6．项目法人责任制
原国家计委1996年下发的《关于实行建设项目法人责任制的暂行规定》中规定，国有单位经营性基本建设大中型项目在建设阶段必须组建项目法人。项目法人可按《公司法》的规定设立有限责任公司，包括国有独资公司和股份有限公司两种形式。对一般营利性项目而言，业主的趋利本性决定了此类项目以营利为目的，市场可以形成其投资控制与风险约束的机制，项目的业主由于承担获得预期投资收益的风险，必然会对项目投资控制负责，因此对于少数营利性的政府投资项目应当推行项目法人负责制，由项目法人担当业主，对项目获得预期投资效益负全部责任。
7．代建制
我国近年开始尝试和推行代建制，2004年7月颁布的《国务院关于投资体制改革的决定》明确提出，在政府投资项目中要推行“代建制”管理，即通过招标等方式，选择专业化的项目管理公司负责项目的建设实施，严格控制项目投资、质量和工期，建成后移交给使用单位。
政府选择具有相应资质的项目管理公司，作为项目建设期的法人，负责项目建设的全过程组织和管理，政府通过合同而非行政权力来约束代建单位。代建单位具有项目建设阶段的法人地位，拥有法人权利，包括在业主监督下对建设资金的支配权，同时承担相应的责任，包括投资保值责任。
代建制的实行使现行政府投资体制中“投资、建设、管理、使用”四位一体的管理模式各环节彼此分离，互相制约，可有效遏制政府投资项目中的腐败现象，对治理全国范围内普遍存在的工程项目“三超”(超投资、超规模、超标准)现象具有示范意义。