為切實加強對應對氣候變化和節能減排工作的領導，國務院決定成立國家應對氣候變化及節能減排工作領導小組（以下簡稱領導小組），對外視工作需要可稱國家應對氣候變化領導小組或國務院節能減排工作領導小組（一個機構、兩塊牌子），作為國家應對氣候變化和節能減排工作的議事協調機構。
領導小組的主要任務是：研究制訂國家應對氣候變化的重大戰略、方針和對策，統一部署應對氣候變化工作，研究審議國際合作和談判對案，協調解決應對氣候變化工作中的重大問題；組織貫徹落實國務院有關節能減排工作的方針政策，統一部署節能減排工作，研究審議重大政策建議，協調解決工作中的重大問題。
領導小組組成人員如下：
組 長：溫家寶 國務院總理
副組長：曾培炎 國務院副總理
唐家璇 國務委員
成 員：張 平 國務院副秘書長
馬 凱 發展改革委主任、能源辦主任
楊潔篪 外交部部長
萬 鋼 科技部部長
張云川 國防科工委主任
黃樹賢 監察部副部長
金人慶 財政部部長
徐紹史 國土資源部部長
汪光燾 建設部部長
劉志軍 鐵道部部長
李盛霖 交通部部長
陳 雷 水利部部長
孫政才 農業部部長
薄熙來 商務部部長
高 強 衛生部部長
李榮融 國資委主任
謝旭人 稅務總局局長
李長江 質檢總局局長
周生賢 環保總局局長
楊元元 民航總局局長
謝伏瞻 統計局局長
賈治邦 林業局局長
焦煥成 國務院副秘書長兼國管局局長
曹康泰 法制辦主任
白春禮 中科院副院長
鄭國光 氣象局局長
尤 權 電監會主席
孫志輝 海洋局局長
解振華 發展改革委副主任
領導小組會議視議題確定參會成員。領導小組下設國家應對氣候變化領導小組辦公室、國務院節能減排工作領導小組辦公室，均設在發展改革委，具體承擔領導小組的日常工作，相應充實力量。國家應對氣候變化領導小組辦公室在現有國家氣候變化對策協調小組辦公室的基礎上完善和加強。國務院節能減排工作領導小組辦公室，有關綜合協調和節能方面的工作由發展改革委為主承擔，有關污染減排方面的工作由環保總局為主承擔。
馬凱兼任國家應對氣候變化領導小組辦公室主任和國務院節能減排工作領導小組辦公室主任，解振華、武大偉、劉燕華、周建、鄭國光兼任國家應對氣候變化領導小組辦公室副主任，解振華、張力軍兼任國務院節能減排工作領導小組辦公室副主任。
