A Diretoria Técnica elabora, em articulação com outros órgãos, o Plano das Bacias PCJ, sendo responsável pela minuta de parecer a ser enviada ao Conselho Estadual de Recursos Hídricos (Cofehidro) sobre a compatibilidade de obras e serviços com o Plano. É também o setor que prepara subsídios, aos Comitês PCJ, relativos às Cobranças PCJ. A Diretoria Técnica produz ainda relatórios anuais sobre a situação dos recursos hídricos nas Bacias PCJ e é responsável por monitorar dados como o cadastro geral dos usuários, informações sobre qualidade e quantidade, acompanhar a execução dos contratos de obras e serviços contemplados com os recursos. Também assessora as câmaras técnicas e demais grupos criados pelos Comitês PCJ e apoia a consolidação dos pedidos de investimentos a serem apreciados pelos Comitês PCJ.