美国政府最早在1996年克林顿政府第13010号行政令中，定义关键基础设施主要包括电信、电力系统、天然气及石油的存储和运输、银行和金融、交通运输、供水系统、紧急服务（包括医疗，警察，消防，救援）、政府连续性等8类；2003年第7号总统令中，确认了17类国家重要基础设施和关键资源，主要包括：农业和食品、能源、公众健康和保健、电信、邮政和运输业、交通系统、化学、商业设施、政府设施、紧急事务处理部门、水坝、核反应堆、原料和垃圾、国防工业基地、国家纪念性和标志性建筑；2008年，国土安全部宣布挑选“关键制造业”作为第18类需要保护的国家基础设施和关键资源；2013年第21号总统令重新确定了16类关键基础设施部门：化学、商业设施、通讯、关键制造、水利、国防工业基地、 应急服务、能源、金融服务、食品和农业、政府设施、医疗保健和公共卫生、信息技术、核反应堆、材料和废弃物、运输系统、水及污水处理系统。2017年1月，美国国家标准与技术研究所发布的《改进关键基础设施的网络安全框架1.1》对关键基础设施定义为“对美国至关重要的实物和虚拟系统和资产，因为这些系统和资产丧失能力或被破坏将对网络安全，国家经济安全，国家公共卫生以或安全等事项的任何组合造成削弱性影响。”

1996年第13010号行政令建立了“总统关键基础设施保护委员会”，负责向总统汇报关键基础设施的脆弱点信息，应对加强基础设施保护提案所引发的法律问题等；1998年第63号总统令，计划在联邦调查局建立“国家关键基础设施保护中心”，负责协调联邦政府应急响应、调查威胁和监督恢复等工作；2001年第13231号行政令宣布成立“国家关键基础设施保护委员会”，委员会有权修改关键基础设施保护政策，并须定期就职能范围内的各种问题提出计划和建议。2002年《国土安全法》组建了国土安全部，其所属的信息分析与基础设施保护局负责关键基础设施保护工作。2013年第21号总统令强化了国土安全部的职责，并对其他部门在关键基础设施保护方面的角色和责任进行了详细界定。

由于美国大部分关键基础设施归私营企业经营和所有，因此各届政府都非常重视与私营机构的合作及信息共享。1998年第63号总统令提出，新建立的“国家基础设施保护中心” 将汇聚来自政府与私营企业的代表，开展信息共享尝试，同时鼓励政府与企业建立信息共享和分析中心；2002年《国土安全法》确立了关键基础设施信息的共享程序，要求各行业设立信息共享和分析组织，以集合、分析和披露关键基础设施信息，并对泄露信息的行为做了相应处罚规定；2013年第13636号行政令，明确要求国土安全部采取措施推进网络安全信息共享；2013年第21号总统令更是直接将促进政府部门之间以及与关键基础设施所有者和运营者之间的有效信息交换作为措施之一。