分段监管体制虽然有助于督促相关部门各司其职，避免“一个部门管不了”的现象，但也出现了“多个部门管不好”的弊端：监管部门之间既存在着监管重复，也存在着监管盲区。在“田头”到“餐桌”的各个食品生产经营环节，似乎都有农业、质监、工商、卫生等部门“重兵把守”，但有毒有害食品仍在市场上泛滥成灾。三鹿事件堪称这一监管体制弊端的经典脚注：作为三聚氰胺源头的奶源收购站就不属于上述任何部门的监管范围；而在消费者投诉产品质量问题后，相关部门之间要么缺乏信息互通，要么相互推诿。再如，对食品安全风险评估、食品安全标准制定、食品安全信息公布等不属于任何一个环节的事项，由哪个部门负责并不明确，客观上又产生了部门职能交叉、问责不清的严重问题。由于职责分工不清，有些部门在小集团利益的驱使下，采取了“有利就抢着管，无利就让着管”的实用主义思维，必然削弱监管部门的监管效率，甚至贻误最佳监管时机。
为彻底打破“一个部门管不了、多个部门管不好”的恶性循环，《食品安全法》在坚持和完善多龙治水、分段监管体制的同时，要求建立信息共享、快捷高效、无缝对接的全程食品安全监管体制。为充分挖掘相关监管部门的监管资源，实现各监管部门之间的分工负责和职责明晰，立法者坚持和完善“多龙治水、分段监管”的多元监管体制，厘清了监管部门的法定职责。就中央层面的监管职责分工而言，《食品安全法》第4条第2款和第3款规定：“国务院卫生行政部门承担食品安全综合协调职责，负责食品安全风险评估、食品安全标准制定、食品安全信息公布、食品检验机构的资质认定条件和检验规范的制定，组织查处食品安全重大事故。国务院质量监督、工商行政管理和国家食品药品监督管理部门依照本法和国务院规定的职责，分别对食品生产、食品流通、餐饮服务活动实施监督管理”。就地方层面的监管职责分工而言，该法第5条第2款规定：“县级以上地方人民政府依照本法和国务院的规定确定本级卫生行政、农业行政、质量监督、工商行政管理、食品药品监督管理部门的食品安全监督管理职责。有关部门在各自职责范围内负责本行政区域的食品安全监督管理工作”。
为消弭监管空隙、铸造监管合力，提高监管效率，《食品安全法》第4条第1款要求国务院设立食品安全委员会，作为全国层面的监管议事协调机构。该委员会应着力于对食品安全监管工作进行协调和指导。为消除横向监管部门之间的监管盲区，该法第6条还要求县级以上卫生行政、农业行政、质量监督、工商行政管理、食品药品监督管理部门加强沟通、密切配合，按照各自职责分工，依法行使职权，承担责任。为保持食品安全监管体制的动态性与开发性，《食品安全法》第103条还授权国务院根据实际需要对食品安全监督管理体制作出调整。
