独立前，三国的政治制度如同全联盟一样，实行苏维埃制，最高苏维埃是最高权力机关，最高苏维埃主席是共和国元首，部长会议是最高权力执行机关。波罗的海三国在盟时间并不长，只有50年的时间，如果去掉被德国占领的近4年时间，三国在盟时间实际只有46年。尽管如此，苏联时期三国国家政治制度的基本特征如同原其他加盟共和国一样只是形式上的主权共和国、实际上的中央集权专制下的行政区划。按苏联宪法规定，苏联为联邦制国家，实行中央与地方分权制，加盟共和国具有主权国家地位。就权力划分而言，联盟中央政府主要行使国防、外交、交通和邮电方面的管理权，而其他方面的管理权力则归各加盟共和国独立行使。但实践证明，联邦制形同虚设，实际上在列宁逝世后到苏联解体之前变为中央高度集权的单一制国家。波罗的海三国虽然加盟较晚，但仍如同其他加盟共和国一样，实际上并没有真正的政治自主权，充其量也只是苏联的三个行政区而已。三国有关政治、经济乃至文化建设的决策权在联盟中央政府，三国领导人必须按联盟中央政府的指令行事，无权就本国和本地区的经济建设问题提出符合自身特点的建议和意见，否则就扣以“民族主义”的帽子而被贬职、撤换或被放逐西伯利亚。