Nord-Trøndelag fylkeskommune hadde fylkestinget som øverste myndighet. Det bestod opprinnelig av ordførerne i kommunene, senere også av representanter valgt av formannskapene. Det første direkte valget til fylkestinget ble holdt i 1975. Fylkestinget hadde 45 representanter fra 1976 til 2003, og 35 representanter fra 2003 til 2018. Fra 2003 til 2018 ble fylkeskommunen styrt etter en parlamentarisk modell, der fylkestinget valgte et fylkesråd, som ledet den daglig driften av fylkeskommunen.