Un haut responsable palestinien avait annoncé le 13 février au soir que M. Fayyad allait remettre la démission de son gouvernement au président Abbas, en vue de former un nouveau cabinet.
"M. Fayyad a informé le Conseil des ministres que le gouvernement avait démissionné. Je vais voir le président Abbas pour lui remettre la lettre officialisant notre démission", a déclaré ce ministre.
Le Premier ministre doit rapidement entamer des consultations avec les partis palestiniens et la société civile.
Le président Abbas avait fait part en novembre de son intention de remanier le gouvernement dirigé par M. Fayyad, un économiste crédité par les pays occidentaux d'avoir assaini les finances palestiniennes et amélioré la situation sécuritaire en Cisjordanie.
Il avait alors précisé que ce dernier, âgé de 58 ans et Premier ministre depuis 2007, serait reconduit dans ses fonctions.
Samedi, la direction palestinienne a annoncé des élections générales d'ici à septembre afin de renouveler sa légitimité, après les fuites sur les négociations de paix avec Israël et la débâcle des régimes égyptien et tunisien, auxquels elle était liée.
Elle avait auparavant convoqué des élections municipales pour le 9 juillet, première consultation palestinienne depuis 2006.
Ces deux scrutins ont aussitôt été rejetés par le mouvement islamiste Hamas, vainqueur des législatives il y a cinq ans, qui contrôle la bande de Gaza.
Le Hamas conteste la légitimité de M. Abbas, dont le mandat a expiré en janvier 2009, mais il a été prolongé jusqu'à l'organisation d'une nouvelle élection présidentielle afin d'éviter un vide institutionnel.
Le 31 janvier, en pleine vague de contestation populaire en Égypte et en Tunisie, M. Fayyad avait appelé les mouvements palestiniens à "commencer à réfléchir sérieusement à des élections générales", après le scrutin municipal.
Le président de l'Autorité palestinienne, Mahmoud Abbas, a chargé pour sa part le 14 février le Premier ministre Salam Fayyad de former le nouveau cabinet, a-t-on appris de sources officielles palestiniennes.
"Le président Mahmoud Abbas a chargé le 14 février Salam Fayyad de former un nouveau gouvernement avec pour priorité de répondre aux exigences en vue des élections présidentielle, législatives et municipales", selon un communiqué diffusé par la présidence et l'agence officielle WAFA.
M. Abbas a demandé à M. Fayyad d'entamer ses consultations pour constituer le nouveau cabinet.
Le président palestinien "a affirmé que le nouveau gouvernement devrait concentrer ses travaux sur la mobilisation de toutes les énergies en vue de l'établissement de l'État indépendant de Palestine en septembre prochain", selon le texte.
AFP/VNA/CVN