Samtidig beholder Putin Sergej Lavrov som utenriksminister.
I tråd med russisk lov gikk hele regjeringen av tirsdag, da Putin begynte på sin femte presidentperiode. Han vant i mars et valg der det ikke var reelle motkandidater, i et Russland der uavhengige medier stort sett er drevet i landflyktighet eller er blitt tvunget til å stenge.
En ny regjering er i store trekk på plass, men hvem som skal sitte i de viktige stillingene som forsvars- og utenriksminister, ble ikke gjort kjent før på søndag.
Sjojgu, som har vært forsvarsminister i tolv år, skal byttes ut med tidligere visestatsminister Andrej Belousov, ifølge Føderasjonsrådet, som er overhuset i den russiske nasjonalforsamlingen.
Spekulasjoner etter pågripelse
Den russiske nasjonalforsamlingen skal behandle endringene, men svært lite tyder på at de vil endre på Putins beslutninger.
I forkant av meldingen var det spekulert i om Putin kom til å bytte ut Sjojgu. Ryktene skjøt fart etter at russiske sikkerhetstjenester pågrep Timur Ivanov, en av viseforsvarsministrene. Han ble anklaget for å ha mottatt bestikkelser «i særlig stort omfang» og risikerer nå opptil 15 års fengsel.
Ivanov ble regnet som en nær medarbeider av Sjojgu.
Russiske militærbloggere har lenge anklaget landets forsvarsledelse for korrupsjon og inkompetanse, særlig etter militærets retrett fra deler av Ukraina i den første ukrainske motoffensiven.
Les også: Hevder Putin kan utnytte «Nato-luke»: – Syv dager er nok
Skal lede sikkerhetsråd
Sjojgu forsvinner imidlertid ikke ut av den russiske toppledelsen. Han er utnevnt til leder av landets nasjonale sikkerhetsråd, melder Kreml.
Nikolaj Patrusjev hadde tidligere rollen som leder for sikkerhetsrådet. Han flyttes til en annen stilling.
Utnevnelsen kommer mens Russland er i full gang med en offensiv i Ukraina. Søndag ble det kjent at over 4000 sivile var blitt evakuert fra grenseområdene i Kharkiv-regionen nordøst i landet, der det meldes om et storstilt russisk bombardement av småbyer og tettsteder.
Les også: Tordner mot Macron: – Da blir dere et russisk mål
Les også: Våpenhvileforslaget i Gaza: – Et veldig høyt spill for galleriet