区级政府是否可以直接将市政公用工程特许经营权授予政府全资控股公司

要考量情况，一般情况下，应当通过公开招投标等的方式。判断特许经营权协议的效力要结合签订方主体资格、资质，特许经营权内容等多方面判断。根据《市政公用事业特许经营管理办法》第三十条规定，主管部门及其工作人员有下列情形之一的，由对其授权的直辖市、市、县人民政府或者监察机关责令改正，对负主要责任的主管人员和其他直接责任人员依法给予行政处分；构成犯罪的，依法追究刑事责任：
(一)不依法履行监督职责或者监督不力，造成严重后果的；
(二)对不符合法定条件的竞标者授予特许经营权的；
(三)滥用职权、循私舞弊的。