Willem I richtte in september 1815 enige nieuwe departementen op, waaronder het ministerie van Waterstaat en Publieke Werken. Onder de minister werkten een secretaris-generaal en vijf commissarissen. Zij hadden specifieke taken, zoals bruggen, wegen, rivieren, kanalen, havens, landsgebouwen (vanaf eind 1815) en koninklijke paleizen. In 1816 werd de Raad van Waterstaat in het leven geroepen: dit orgaan, onder voorzitterschap van de minister, kreeg als taak alle belangrijke nieuwe projecten te onderzoeken. De Raad heeft alleen gedurende de eerste jaren naar behoren gefungeerd en werd daarna sporadisch bijeen geroepen.[1]
Naast de departementale organisatie fungeerde de eigenlijke waterstaatsdienst die vanaf 1816 de benaming ‘Corps Ingenieurs van de Waterstaat en der Publieke Werken’ kreeg. Na de grondwetsherziening van 1848 werd de naam veranderd in 's Rijks Waterstaat. Het organisatiebesluit van 1819 onderscheidde twee categorieën ingenieurs:
a) in algemene dienst verbonden aan het ministerie
b) werkzaam in de provincies.
De provincies werkten formeel onder het ministerie dat ook hun salaris betaalde, maar zij werkten in opdracht van de provinciale besturen. In elke provincie gaf een hoofdingenieur leiding aan enige arrondissementsingenieurs. Zij werkten op hun beurt met lagere geëmployeerden als opzichters en beambten, zoals sluis- en brugwachters. De hoofdingenieur correspondeerde met het ministerie via de provinciale gouverneur en vanaf 1850 via de commissaris van de Koning. In uitzonderingsgevallen werd er rechtstreeks met het ministerie gecorrespondeerd.
Het korps werd in de regel geleid door twee (hoofd)inspecteurs. Als zodanig fungeerden in de eerste kwart van de negentiende eeuw erkende waterstaatkundigen als J. Blanken en A.F. Goudriaan. In het derde kwart de fungeerde L.J.A. van der Kun als hoofdinspecteur. Hoofdinspecteurs waren dan ook de belangrijkste adviseurs van de minister. Het ministerie voerde de beleidstaken uit, terwijl het korps met uitvoerende taken werd belast. Vrijwel alle werken werden door Waterstaat in het openbaar aanbesteed. In 1817 werd een aanbestedingsreglement vastgesteld, dat ruim honderd jaar van kracht bleef.[2]
Rijksingenieurs werkten soms tegen een vergoeding voor de provincies. Met het Koninklijk Besluit van 17 december 1819 was een groot aantal zeeweringen in beheer en onderhoud overgedragen aan de provincies die hiervoor de Rijksingenieurs inzetten. Toezicht op droogmakerijen, indijkingen en verveningen behoorden volgens de Grondwet van 1815 ook tot de competentie van de provinciale besturen en niet tot het werkterrein van de waterstaatsdienst. Bij grote projecten als de Haarlemmermeer en de Zuidplas waren ingenieurs van de waterstaat ook nauw betrokken als lid van de commissie van beheer.[3]
Voor verveningen en ontgrondingen was tot 1895 koninklijke goedkeuring vereist. Projecten van landaanwinning mochten eveneens alleen worden ondernomen na toestemming bij Koninklijk Besluit. Verzoeken daartoe bereikten via de provinciale besturen de met de Waterstaat belaste minister, die de plannen beoordeelde en meestal nadere voorwaarden stelde. Ook een deel van de werkzaamheden rondom de landsgebouwen zou tot 1922 in handen zijn van waterstaat.[4]
Rijkswaterstaat hield toezicht op het rivierbeheer door middel van reglementen. Het eerste reglement was 'op de correspondentie bij ijsgang en hoog opperwater' daterend uit 1814, en werd later ook aangeduid met de term 'bijzondere riviercorrespondentie'. Het bevatte voorschriften voor het nemen van maatregelen door dijkbesturen en regelmatige rapportage daarover via de ingenieurs van de waterstaat aan het departement. Het werd sindsdien meerdere malen aangepast.[5]
Onder de regering van Willem I werden de rijkskanalen en de rijkswegen tot staatsondernemingen omgevormd. Er werden tol-, sluis- en bruggelden geheven die winst opleverden. Deze financiële aspecten waren echter niet in beheer bij Waterstaat zelf, maar bij Financiën en het Amortisatiesyndicaat (1823-1841).[6]