José Maria Maduro utfärdade ett dekret om att sammankalla en konstituerande församling under fortsatta protester mot regeringen.
Presidenten säger att en ny konstitution kommer att föra fred till Venezuela, men oppositionen säger att det är ett knep att skjuta upp val.
Mer än 50 personer har dödats i protestrelaterat våld sedan den 1 april.
José Maria Maduro undertecknade dekretet vid ett möte där tusentals av hans anhängare deltog.
Han sade att församlingen skulle bestå av 540 ledamöter, varav några skulle väljas på lokal nivå medan resten skulle väljas från olika grupper som studenter, arbetare, jordbrukare, pensionärer och ursprungsbefolkningar.
Det nationella valrådet sade senare att val till den konstituerande församlingen skulle hållas i slutet av juli.
Flytten fördömdes omedelbart av den oppositionskontrollerade nationalförsamlingen.
Nationalförsamlingen ledare Julio Borges kallade det "inget mer än en ond tillkännagivande menade att splittra, distrahera och förvirra venezuelanerna ytterligare".
Han sade att det skulle bli mer "street action" och efterlyste en marsch mot den konstituerande församlingen som skulle hållas på onsdag.
Femtiofem personer har dödats i protester sedan början av april.
Oroligheterna utlöstes av en dom i högsta domstolen den 29 mars, som berövade nationalförsamlingen dess befogenheter och överförde dessa befogenheter till domstolen.
Högsta domstolen avbröt de mest kontroversiella punkterna tre dagar senare, men domen förenade den hittills splittrade oppositionen och sporrade dem till handling.
Oppositionen säger Högsta domstolens dom och Mr Maduros uppmaning till konstituerande församling är försök av presidenten att hålla fast vid makten efter slutet av sin mandatperiod 2019.
De säger att han har blivit alltmer auktoritär sedan han valdes 2013 och blockerar deras försök att hålla en återkallelse folkomröstning och fördröja val till guvernörer.
På tisdagen meddelade den nationella valrådet chef Tibisay Lucena också att de guvernatoriska valen skulle hållas den 10 december, ett år efter att de ursprungligen skulle hållas.
Några venezuelaner reagerade på sociala medier och sade att de hade förlorat allt förtroende för valorganisationen och krävde nya allmänna val snarare än regionala val.
Venezuelas president Nicolás Maduro har arbetat vidare med att skapa en medborgarförsamling för att utarbeta en ny konstitution.