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市町村と適切な役割分担・連携を図りつつ、子どもに関する家庭その他からの相談に応じ援助を行うことにより、子どもの福祉を図るとともに、その権利を擁護することを主たる目的とした行政機関。児童福祉法（昭和22年法律第164号）第12条に基づいて、全国の都道府県および政令指定都市に設置することが義務づけられ、加えて中核市と政令で定める市および特別区（あわせて児童相談所設置市等）にも設置できる。2023年（令和5）4月の時点で、全国に232か所設置されている。
児童相談所の運営は「児童相談所運営指針」（2005年2月改正）に基づいており、業務遂行体制は原則として総務部門、相談・判定・指導・措置部門、一時保護部門の3部門制をとっている。それぞれの専門職からなる受理会議、判定会議、援助方針会議において、子ども、保護者等の援助について検討し、さらに検証していく作業を行う。
もともと児童相談所は、その名のとおり児童に関する総合的な相談機関であった。2004年（平成16）12月の児童福祉法の改正により、市町村が児童家庭相談に応じることを業務として法律上明確にされ、住民に身近な市町村に対して、虐待の未然防止・早期発見を中心とした積極的な取り組みを求めることになった。一方、児童相談所の役割については、市町村相互間の連絡調整や、専門的な知識および技術を必要とする事例への対応、市町村の後方支援など、地域における児童家庭相談体制の充実を図ることになった。児童相談所は、こうした法律改正の趣旨を踏まえ、児童家庭相談に応じる市町村に対して適切な支援を行うことはもとより、幅広い専門機関や職種との連携強化、司法関与の仕組みの有効活用などにより、児童家庭相談に迅速かつ的確に対応することになった。同時に、親子が安全で安心できる状態でお互いを受け入れられるようになる親子（家族）再統合の促進への配慮、その他の児童虐待を受けた子どもが良好な家庭的環境で生活するために必要な配慮をするなど、子どものみならず保護者も含めた家庭への支援にいっそう積極的に取り組むこととなった。
所長、児童福祉司、相談員、医師（精神科医）、保健師、児童心理司、心理療法担当職員、その他に小児科医や理学療法士（言語治療担当職員を含む）、臨床検査技師、弁護士、児童指導員、保育士を置く児童相談所もある。地域の実情や規模に応じて、看護師や栄養士などの職員も配置される。
(1)相談の受付、(2)調査、診断（社会診断、医学診断、心理診断）、(3)判定会議の実施と援助内容の決定、(4)援助の実行（在宅・通所指導、児童福祉司・児童委員・児童家庭支援センター指導、他機関斡旋（あっせん））、(5)里親委託推進、(6)児童福祉施設入所措置、指定医療機関委託、(7)児童自立生活援助の実施（自立援助ホーム）、(8)福祉事務所送致、(9)家庭裁判所送致（家事審判の申立て、親権喪失宣告の請求、後見人選任・解任の請求など）、(10)管轄区域における子どもや家庭が抱える問題の把握および予防的活動、(11)一時保護している子どもの生活指導、行動観察、行動診断、健康管理の援助、などである。
市町村が児童家庭相談の業務を担うことになったとはいえ、児童相談所の総合相談窓口としての機能は縮小されていない。児童相談所での相談の対応件数は毎年増加しており、2021年度（令和3）は約57万件に上っている。その内容は、障害児、発達障害などの障害相談、不登校などの育成相談、父母の離婚、被虐待児などの養護相談、非行相談、早産児などの保健相談、その他の相談に分けられるが、そのうちもっとも多い相談が養護相談である（49.5％）。養護相談のうち、児童虐待に関する相談の対応件数も増え続けており、2020～2021年度は年間20万件を超えている。その増加の理由について厚生労働省は、心理的虐待の定義を拡大したり、児童相談所全国共通ダイヤルの3桁化（189）の広報、マスコミによる児童虐待の事件報道などにより、国民や関係機関の児童虐待に対する意識が高まったことによるとしている。
増加する児童虐待の防止対策を強化するために2016年（平成28）に児童福祉法等が改正され、次のような児童相談所の体制強化が行われた。(1)児童心理司、医師または保健師、スーパーバイザー（他の児童福祉司の指導・教育を行う児童福祉司）を配置する、(2)児童福祉司（スーパーバイザーを含む）は、国の基準に適合する研修を受講しなければならないものとする、(3)児童相談所設置自治体は、法律に関する専門的な知識・経験を必要とする業務を適切かつ円滑に行うため、弁護士の配置またはこれに準ずる措置を行うものとする。
また、児童相談所の権限強化等については、(1)児童相談所から市町村への事案送致を新設する、(2)臨検・捜索について、再出頭要求を経ずとも、裁判所の許可状により、実施できるものとする、(3)児童相談所・市町村から被虐待児童等に関する資料等の提供を求められた場合、地方公共団体の機関に加え、医療機関、児童福祉施設、学校等が当該資料を提供できる旨を規定する、(4)政府は、改正法の施行後速やかに、要保護児童を適切に保護するための措置に係る手続における裁判所の関与のあり方について検討を加え、その結果に基づいて必要な措置を講ずるものとする、とされた。
さらに、2019年（令和1）の児童福祉法改正では児童相談所の体制強化が進められ、(1)児童心理司の配置基準の法定化、(2)児童福祉司の配置基準の見直し、(3)児童相談所長、児童福祉司の任用要件への精神保健福祉士と公認心理士の追加、(4)児童相談所への弁護士の配置またはこれに準ずる措置、(5)医師および保健師の配置、(6)児童福祉司およびスーパーバイザーの任用要件の見直しが行われた。
今後はさらに、一般事務職ではなく専門職（とくに児童福祉司と児童心理司）の積極的な採用や、業務量に見合った職員配置数の確保および処遇改善が必要である。さらに、児童の意見表明権を保障する仕組みづくりや、「家族再統合」に向けた司法機関による保護者援助制度の導入、一時保護所に特化された設備・運営基準の策定も求められる。