El Poder Ejecutivo del estado está compuesto por el Gobernador de Anzoátegui, elegidos mediante el voto directo, y un grupo de secretarios estadales, nombrados por él. Siendo el encargado de la administración estadal, ejercen el poder durante un período de cuatro años y con posibilidad de reelección inmediata para nuevos períodos iguales.
La sede de la Gobernación se encuentra en el Edificio de Gobierno “General de División José Antonio Anzoátegui”, de Barcelona, que es la capital del estado Anzoátegui. El actual gobernador es Luis José Marcano, quien milita en el Partido Socialista Unido de Venezuela (PSUV).
Hasta 1989 los Gobernadores de las Entidades Federales de Venezuela eran designados por el presidente de la República, pero desde ese año se permitió su elección directa por el pueblo.
El primer Gobernador del Estado Anzoátegui en ser electo por votación popular, para el período 1989-1992, fue Ovidio Alejandro González, un político venezolano, nacido en Porlamar, Estado Nueva Esparta.
En 1994, desde la Asamblea Legislativa Estadal, acordaron improbar la memoria y cuenta de su gestión, lo que conllevó a su destitución por parte de ese ente, como Gobernador del Estado de la entidad.
Tras la destitución del entonces gobernador Ovidio González, es designado Dennis Balza Ron para culminar su período, luego éste decide ir a la contienda de 1996 para la reelección por el partido Acción de Democrática (AD).
Alexis Rosas, tercer Gobernador, asume el poder por el partido Patria Para Todos (PPT) en el mes de enero del año 1999.
En el 2000 se impulsó la Relegitimación de poderes ordenado por el presidente Hugo Rafael Chávez Frías lo que llevó a realizar elecciones generales adelantadas debido a la aprobación de la Constitución de 1999, triunfo obtenido por el abogado, David de Lima, por el partido Movimiento Al Socialismo (MAS).
Tras relevar de su cargo a David de Lima, para el 2004 Tarek William Saab, abogado, político y poeta, asume el poder por el partido Movimiento V República (MVR). En las elecciones del 31 de octubre, convirtiéndose en el quinto gobernador de Anzoátegui.
En junio del 2008, ganó las elecciones internas de su partido para aspirar a la reelección. En estos comicios, realizados el 23 de noviembre de ese mismo año, fue reelecto para el cargo regional.
El 12 de octubre de 2012 Aristóbulo Istúriz inscribe su candidatura a la Gobernación de Anzoátegui por el Partido Socialista Unido de Venezuela (PSUV) para el período 2012- 2016 siendo el sexto hombre en llevar las riendas de la entidad.
El 6 de enero de 2016, el presidente Nicolás Maduro lo designa como el nuevo vicepresidente de Venezuela, sustituyendo a Jorge Arreaza y asume la responsabilidad regional Nelson Moreno, como gobernador interino, ya que era el presidente del Consejo Legislativo para el momento.
En octubre del 2017 se llevan a cabo elecciones regionales adjudicándose la responsabilidad regional al ciudadano Antonio Barreto Sira, por el partido AD.
Barreto Sira buscó la reelección regional el pasado 2021, pero no prosperó en sus aspiraciones, la contienda electoral fue ganada por el candidato del Partido Socialista Unido de Venezuela (PSUV) Luis José Marcano, quien asume la conducción actual del poder regional.
