Uppgörelsen stöddes av 26 ministrar medan tre tungviktare i regeringen röstade mot, bland dem den nationalistiske utrikesministern Avigdor Lieberman.
Premiärminister Benjamin Netanyahu kallade överenskommelsen "den bästa vi kan åstadkomma".
Två av de mest kända palestinska aktivisterna som sitter i Israels fängelser kommer inte att friges, uppger den israeliska säkerhetstjänsten.
Marwan Barghuti, en av palestiniernas mest populära politiker och Ahmed Saadat, ledare för den palestinska organisationen PFLP, kommer inte att släppas, sade Yoram Cohen, chef för Shin Bet.
Saadat är dömd till 30 års fängelse för att ha lett "en olaglig terroristorganisation". Barghuti hålls av Israel ansvarig för att ha stått i spetsen för den andra intifadan (upproret) 2000.
Enligt Hamas ska Israel släppa 1 027 fångar. 450 av dem friges i utbyte mot Shalit, resten om två månader. 27 kvinnor finns bland dem som ska bli fria.
Av den första omgången frigivna palestinier ska 110, enligt Cohen, till Västbanken och östra Jerusalem och 131 till Gaza. Sex israeliska araber fanns också på listan med dem som ska friges.
203 fångar från Västbanken ska förvisas till Gaza eller utomlands, troligen för att hindra Hamas från att omgruppera sig i det område som kontrolleras av Abbas Fatah.