党的中央领导集体分工协作机制的产生，本质上是基于党的领导工作任务的艰巨性、繁重性与领导人个人能力的有限性之间的矛盾，以及决策高风险与领导责任过分集中之间的显著相关性。因此从党早期领导中国进行新民主主义革命实践开始，中央领导集体就形成了分工合作与协调合力的机制。
遵义会议后不久，在党的第一代领导集体刚刚开始形成时，中央的分工协作机制即已开始实际运作：张闻天在党内负总责，周恩来为军事“拍板人”，毛泽东作为周恩来在军事指挥上的实际帮助者。
1945年6月，党的七届一中全会选举产生中共中央书记处“五大书记”，党的第一代领导集体正式形成。尽管“五大书记”以毛泽东为核心，但毛泽东并非事事躬亲、全权独揽，而是在“负责全面工作”的基本责任要求下，将军事指挥作为实际主要职责；统战、土改、联络、党建、群团等工作则由朱德、刘少奇、周恩来和任弼时四人分别负责。
1948年9月，中共中央关于健全党委制的决定正式明确了党委制是保证集体领导、防止个人包办的党的重要制度。
1956年党的八大会议上，邓小平在《关于修改党的章程的报告》中，根据苏联斯大林搞的个人崇拜及教训，提出要反对个人崇拜、加强党的集体领导，重申了1948年9月中央关于健全党委制的决定，再次强调各级党组织的集体领导问题，要求党在一切重大问题上，由适当的集体而不是由个人决定。党的八届一中全会设中央政治局常委会，由六人组成集体领导核心，重大问题都由常委会集体讨论决定；中央委员会及政治局增设四名副主席，明显分散了毛泽东个人的权力。
1958年，毛泽东正式地、创意性地提出了中央领导集体分工协作的基本原则和运行机制。1月，毛泽东在南宁会议上首次提出：“大权独揽，小权分散；党委决定，各方去办；办也有决，不离原则；工作检查，党委有责。”他还专门明确：“集中，只能集中于党委、政治局、书记处、常委，只能有一个核心。”应当说，毛泽东从中国共产党的执政经验总结出十分独特的决策机制与协调机制，同时明确中央政治局常委会的核心地位。如果说中国共产党是我们事业的领导核心力量，那么中央政治局常委会就是中国共产党的领导核心集体。
1980年2月，邓小平在谈到民主要与集中相结合时指出：“我们要发扬民主，但是同时需要集中。也许现在和以后一个相当时候，更要着重强调该集中的必须认真集中，以便把效率提高一些。我们强调集体领导，这次讲接班也是集体接班，这很好，很重要。但是，同时必须把分工负责的制度建立起来。集体领导解决重大问题；某一件事、某一方面的事归谁负责，必须由他承担责任，责任要专。应该说，过去我们的书记处工作效率不算低，原因之一就是做出决定交给专人分工负责，他确实有很大的权力，可以独立处理问题。”他还进一步强调，“各级都要实行集体领导、分工负责。”这表明邓小平对党的领导集体的期望是：既要成为一个决策讲民主的领导集体，又要成为一个有分工有专责的领导集体。8月，邓小平再次强调“各级党委要真正实行集体领导和个人分工负责相结合的制度”，领导集体的“班长”（党的总书记）要对工作全面负责，领导集体其他成员要对个人分管工作负起专门责任来。
中共十一届三中全会后，中央集体领导分工协作机制得以恢复重建。十二届中央政治局常委会形成了六位常委代表五大机构：中央委员会、国务院、中央军委、中央顾问委员会、中央纪委。十三届中央政治局常委会形成了五位常委代表五大机构：中央委员会、国务院、中央纪委、中央宣传口、中央政法口。
十四届中央政治局常委会增加了两名常委，七位常委代表五大机构：中央委员会、全国人大、国务院、全国政协、中央军委。显然比十三届的分工更好更合理，更便于形成各机构之间的协调和合作。十五届中央政治局常委会大致保持这一格局，七位常委代表六大机构：中央委员会、全国人大、国务院、全国政协、中央军委、中央纪委。这充分反映了党的中央领导集体凝聚为一个完整的“一线”领导核心，也形成了“集体领导制”，领导成员分别担任党和国家主要机构的领导人，还建立了集体分工协作机制。