廣電總局作為國務院主管廣播影視的行政部門，依照上述精神，十年間在轉變職能、加強依法監管、改進管理方式、強化公共服務等方麵作了許多探索和改革。一是調整職能。在國家行政體製改革過程中，配合中央編製部門，修訂總局“三定方案”，減少“辦”的職能，增加“管”的職能。將總局總編室改為宣傳管理司，社會管理司改建為傳媒機構管理司、網絡視聽節目管理司，法規司從辦公廳剝離出來獨立設司，計劃財務司改為規劃財務司，外事司改為國際合作司。這些司局的職能也作了相應的調整，把“辦”的職能調整給相關事業單位，同時強化“管”的職能。二是加強法製建設。十年間依照國務院行政審批製度改革的部署，先後五次對現行廣播影視法規、部門規章、規範性文件和所有審批項目進行了全麵的清理，貫徹《行政許可法》精神，取消和調整了一批審批項目，廢止或修訂了一批與法律不符或不適應現實發展的部門規章和規範性文件，同時依照有關法律和國家法規，訂立了一批有關播出機構規範管理、播出內容管理、廣告播放管理、影視製作經營管理、電視劇審查備案、新媒體視聽節目服務管理等方麵的部門規章和規範性文件，為依法行政提供依據。三是加強和改進監管工作。改變傳統單一的監管方式，綜合運用法律、行政、經濟、科技等手段實施有效監管，依法查處和糾正了違法違規行為，維護了廣播電視的運行秩序。逐步建立和健全了廣播電視節目收聽收看、廣播電視傳輸效果監測、網絡視聽節目監管和總局信息發布等機構及監管製度，為實施科學監管創造了有利條件。四是加強對“村村通”工程、西新工程、無線覆蓋工程、直播衛星覆蓋工程等重點工程的規劃、組織和監督工作，大力推進農村廣播電視公共服務體係建設和公共服務均等化進程，履行政府的公共服務職能。五是加強宏觀政策研究、製定和指導。成立了總局改革辦公室和總局發展研究中心，加強對宏觀政策和體製改革研究工作。根據中央的大政方針和決策部署，結合全國廣播電視的實際，先後製定和出台了有關廣播電視體製改革、宣傳導向、公共服務、產業發展、隊伍建設等方麵的政策、規劃、方案和指導意見，指導和推動全國廣播電視業的健康、快速、持續發展。各省、自治區、直轄市廣播電視行政管理部門，也在上述各個方麵進行了不懈的探索和改革，取得了不同程度的進展和成效。
在廣播電視集團化改革和文化市場綜合執法改革的過程中，以“三分開”為重點的廣電行政管理改革在省、市、縣三級廣電部門普遍推行。從2001年開始，先後組建了廣電集團（總台）的各個省、自治區、直轄市，除個別情況以外，省級廣電全都實行政企、政事和管辦分開，內部實行人事、財務、資產、機構的完全分離，廣電局與廣電集團（總台）領導班子成員互不兼職，廣電局從既管又辦向隻管不辦、從主要管理直屬單位向麵向行業和社會管理轉變，全麵履行政策調節、市場監管、社會管理、公共服務的職能。在中央部署全麵開展文化體製改革的新階段，沒有組建廣電集團（總台）的各個省、自治區、直轄市的本級廣電部門，也都根據中央相關文件和當地的實際情況，采用不同的改革措施，從不同程度上實行“三分開”，轉變廣電行政部門的職能，加強對本地區廣電業的規劃指導和監管，加強推進本地廣電事業和產業的發展。一些省級廣電行政部門積極探索“三分開”條件下如何有所為、有所不為的新方式新途徑，並取得良好成效。如浙江省廣電局主動轉變觀念和管理方式、施行“進足退夠”的思路和做法，使管理和服務重新定位，得到了廣電總局的充分肯定並予以推廣。到2010年年底，全國各省、自治區、直轄市本級廣電行政部門（包括廣電與文化行政部門合並的省、直轄市），已基本實現“三分開”和“兩轉變”的目標。這一改革，總體上比較穩妥，廣電行政管理和公共服務建設明顯得到了加強和改善。
從2004年開始，被列為文化體製改革試點地區的廣東、浙江、重慶等省市，在開展文化體製改革試點過程中，把貫徹落實中辦、國辦轉發中宣部等七部門《關於在文化體製改革綜合性試點地區建立文化市場綜合執法機構的意見》、推行地級市和縣（市）文化、廣電、新聞出版三局合並作為體製改革的重要內容。在當地黨委宣傳部門的強力推動下，這一改革迅速在三省市的地級市和縣（市）全麵推開。2005年以後，文化體製改革從局部試點探索向全麵展開的階段加快推進，“三局合一”的改革得以從局部地區向各省、自治區、直轄市的廣大地區推行。各級廣電行政部門就此項改革中出現各種突出矛盾和問題也頻頻向上級反映。2009年9月，中宣部、中央編辦、文化部、國家廣電總局、新聞出版總署聯合發出《關於加快推進文化市場綜合執法改革工作的意見》，指導和繼續推進這項改革。據中宣部有關文件稱，截至2009年年底，全國有141個地級市實現了文化、廣電、新聞出版三局合並，153個地級市（包括直轄市下設的區）建立了文化市場綜合執法機構。與此同時，全國大部分縣（市）實行廣電局與文化局或其他相關行政部門的合並。至此自20世紀80年代後逐步建立健全的地級市和縣（市）獨設廣電行政部門的體製，在文化市場綜合執法改革中被解體，重組的大文化行政管理部門在實際運行中遇到了許多困難和問題，許多縣（市）廣電管理職能被弱化或邊緣化，嚴重削弱了農村廣播電視覆蓋建設的政府推動力量，削弱了縣（市）廣播電視行政管理工作，造成了相關各個部門之間人為的關係複雜化。這對地方基層廣電公共服務體係建設、廣電宣傳內容監管和安全播出管理等方麵增加了相當大的難度和協調成本，帶來了新的體製性障礙和管理上的嚴重不順。