为了使官吏系统有效而正常的运转，除了建立各种与决策和行政机构有关的制度外，还必须对各级官吏进行有效的监督与制约。为此，唐代承袭前代制度，建立御史台，以监督各级行政机构对国家政令的实施，以及对违犯朝廷法纪和律令的官吏进行纠举和弹劾，即“以刑法典章纠正百官之罪恶”。唐代御史台的长官为御史大夫，副长官为御史中丞。唐代中期以后，御史大夫职位崇高，不常设置，御史中丞成为实际上的御史台长官。
御史台的下属机构是台院、殿院和察院，分别由侍御史、殿中侍御史和监察御史任职，统称为三院御史。唐代规定，侍御史设置四人，主要职责为纠察弹劾百官和参与审讯重大案件，其中年资最深者一人，还负有处理御史台内部日常事务的职责。殿中侍御史设六人，主要掌管百官朝见皇帝的序列班次，以及负责京城左、右巡，纠察其管辖区域内的不法之事。监察御史设十人，主要负责“分察百僚，巡按州县，纠视刑狱，肃整朝仪”，职责更为繁多。但就监察御史的主要职责来说，以分察和分巡最为重要。所谓分察，是指监察尚书省六部，并可列席尚书省会议。分巡，是出使巡察地方州县，把各地的“长吏政俗、闾阎疾病、水旱灾伤，并一一条录奏闻”。从御史台的职权来看，虽然十分繁杂，但其主要职责仍然是对整个官吏系统进行监察和对不法官吏进行弹劾。
在唐代的朝廷官制系统中，中书、门下两省与尚书省六部、九寺五监、御史台一起，共同构成一个完整的朝政决策一执行一监察系统，是唐皇朝的核心机构。在这些核心机构之外，还有一系列辅助机构，多属皇家宫廷机构性质，直接为皇室宫廷服务。它们主要包括秘书、殿中、内侍三省和东宫官吏。其中前三个机构虽然也称为“省”，但其地位实际与寺监相等，其长官亦均称为“监’，副长官称为“少监”。
秘书省是掌管皇家图籍档案的机构，除设置监、少监和丞的官职负责省事外，还设立秘书郎掌管皇家的经史子集四部图书的抄写贮藏，校书郎负责校雠典籍。此外，负责天文历法的太史局（又称司天台），一度也属于秘书省管辖。殿中省下辖尚食、尚药、尚衣、尚舍、尚乘、尚辇六局，负责皇帝的衣食住行与医药。内侍省则是宫廷宦官和宫女的管理机构。东宫官是皇太子的下属宫廷机构，其设置模仿朝廷的结构：其太子方师、太傅、太保（总称三太）和太子少师、少傅、少保（总称三少）是太子的导师，另设太子宾客作为太子侍从官，这些职官都没有具体职掌。设詹事府总管东宫官吏和政事，相当于中书门下和尚书省六部。设左春坊负责侍从规谏，相当于门下省之职，右春坊负责文书启奏，相当于中书省之职。此外，在左春坊之下设崇文馆，掌图书经籍；司经局掌校刊经史；典膳局、药藏局、内直局、典设局和官门局，负责太子的衣食住行。以上这些机构，与弘文馆、秘书省、殿中省大体对应。另外还设立东宫三寺，即家令寺、率更寺和仆寺，负责东宫具体事务的执行，也与九寺五监相对应。虽然东宫官职庞大繁多，但实际上多为闲职。
在文官系统之外，唐代还设有武官系统。由于唐代前期实行府兵制度，所以在朝廷设立十六卫。十六卫的名称，唐代前期变化甚多，到唐玄宗开元时方大体上固定为左右卫、左右骁卫、左右武卫、右左威卫、右左领军卫、左右金吾卫、左右监门卫和左右千牛卫。其中前十二卫均管辖府兵，只有后四卫不辖府兵，负责京城和宫殿诸门警卫以及皇帝的贴身宿卫。每卫设大将军一人和将军二人统率，下有长史、录事参军总管各卫日常事务，仓、兵、骑、胄四曹分别负责俸禄、给养、考绩、宿卫、马匹、兵械等具体事务。十六卫直接统属于皇帝，但他们没有调兵的权力。需要命将出征时，一般由皇帝和宰相议定后，颁发诏令到兵部，由兵部再发下符契，与诏令一起同时颁下各折冲府或州郡发兵。除十六卫外，东宫官中还仿照十六卫建制设有十率府，各设率一人，副率一至二人统管，下辖一定数量的府兵，作为太子的禁卫部队。以上十六卫总称为南衙诸卫，因其官署均在长安、洛阳两京宫城之南的皇城内。
唐高宗时，由宫城北门玄武门禁军发展而来的北衙禁军开始兴起，逐渐取代南衙请卫的职能。南衙诸卫则由于府兵制的废弃，逐渐成为闲司，其长官大将军、将军也变为武官升迁的官阶，不再拥有实际职权。
最先设置的北衙禁军是左右羽林军，玄宗时设左右龙武军，肃宗时又设左右神武军，以上称为北衙六军，各设置大将军一人、将军三人统率。唐代宗时再以神策军列入北衙禁军行列，德宗以宦官任神策军左右护军中尉统率，因此神策军势力迅速发展，凌驾于北衙六军之上。唐代后期，北衙六军的大将军、将军等职也逐渐成为武官迁转的官阶，实际并无兵权。
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