За своєю спрямованістю державні цільові програми поділяються на:
економічні, що спрямовані на розв'язання комплексних галузевих і міжгалузевих проблем виробництва, підвищення його ефективності та якісних характеристик, забезпечення ресурсозбереження, створення нових виробництв, розвиток виробничої кооперації;
наукові, метою яких є забезпечення виконання фундаментальних досліджень у галузі природничих, суспільних і технічних наук;
науково-технічні, що розробляються для розв'язання найважливіших науково-технічних проблем, створення принципово нових технологій, засобів виробництва, матеріалів, іншої наукоємної та конкурентоспроможної продукції;
соціальні, що передбачають розв'язання проблем підвищення рівня та якості життя, проблем безробіття, посилення соціального захисту населення, поліпшення умов праці, розвиток охорони здоров'я та освіти;
національно-культурні, спрямовані на розв'язання проблем національно-культурного розвитку, збереження національно-культурної спадщини, задоволення інтелектуальних та духовних потреб людини;
екологічні, метою яких є здійснення загальнодержавних природоохоронних заходів, запобігання катастрофам екологічного характеру та ліквідація їх наслідків;
оборонні, що розробляються з метою посилення обороноздатності держави;
правоохоронні, спрямовані на забезпечення правоохоронної діяльності, боротьби із злочинністю та державної безпеки.
Державні цільові програми можуть бути спрямовані на розв'язання інших проблем, у тому числі регіонального розвитку, що мають державне значення.