Der Vollzug des Gentechnikgesetzes im Bereich der Genehmigung und Überwachung gentechnischer Anlagen ist Aufgabe der Länder. Für die Genehmigung von Freisetzungen gentechnisch veränderter Organismen ist das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) federführende Behörde. Die Überwachung von Freisetzungen liegt in der Zuständigkeit der Länder.
Die Zulassung von Lebens- und Futtermitteln, die aus gentechnisch veränderten Organismen bestehen oder mit Hilfe gentechnischer Methoden hergestellt werden, wird inzwischen zentral auf europäischer Ebene geregelt. Für die Überwachung sind ebenfalls die Länder zuständig.
In Hamburg liegt die Federführung für den Vollzug des GenTG bei der Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft. Für die Genehmigung und Überwachung gentechnischer Anlagen ist das Amt Immissionsschutz und Abfallwirtschaft, für den Arbeitsschutz im Bereich der Gentechnik das Amt für Arbeitsschutz (Behörde für Justiz und Verbraucherschutz) zuständig. Die Überwachung gentechnisch veränderter Lebensmittel liegt in der Verantwortung der Fachabteilung für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen (Behörde für Justiz und Verbraucherschutz).