質檢總局有19個司(廳、局)，即；辦公廳、法規司、質量管理司、計量司、通關司、衛生檢疫監管司、動植物檢疫監管司、檢驗監管司、進出口食品安全局、特種設備安全監督局、產品質量監管司、食品生產監管司、執法監管司(國家質檢總局打假辦)、國際合作司(WTO辦公室)、科技部、人事部、計劃財務部、黨委、老幹部局。此外，中國中央紀委和監察部已向國家質檢總局派出紀檢組和監察局。
國家質量監督檢驗檢疫總局管理中國國家認證認可監督管理委員會(以下簡稱CNCA)和中國國家標準化管理委員會(以下簡稱國家標準委)。國家認證認可監督管理委員會(副部級)是國務院授權履行行政職能，管理、監督和綜合協調全國認證認可工作的主管部門。國家標準委(副部級)是國務院授權履行行政職能、統壹管理全國標準化工作的主管部門。
質檢總局有15個直屬機構，分別是:機關服務中心、信息中心、國際檢驗檢疫標準與技術法規研究中心、中國纖維檢驗局、中國檢驗檢疫科學研究院、中國標準化研究院、中國計量科學研究院、中國質量認證中心、中國合格評定國家認可中心、中國特種設備測試研究中心、人力資源開發與培訓中心、中國質量報、中國國門時報社、中國標準出版社等。
中華人民共和國WTO/TBT國家通報咨詢中心和中華人民共和國WTO/SPS國家通報咨詢中心設在國家質檢總局。
經民政部批準，10個行業協會隸屬於國家質檢總局，分別是中國出入境檢驗檢疫協會、中國國際旅行衛生保健協會、中國質量檢驗協會、中國計量協會、中國認證認可協會、中國標準化協會、中國計量學會、中國防偽行業協會、中國設備工程顧問協會、中國質量萬裏行促進會。
為履行出入境檢驗檢疫職能，國家質檢總局在全國31個省(自治區、直轄市)設立了* *直屬的35個出入境檢驗檢疫局，在海陸空口岸和貨物集散地設立了近300個分支機構和200多個辦事處，* * *檢驗檢疫人員超過3萬人。國家質檢總局對出入境檢驗檢疫機構實行垂直管理。
為履行質量技術監督職責，全國各省(自治區、直轄市)質量技術監督局31個，行政部門2800多個，質量技術監督員654380+08萬多人。國家質檢總局對各省(自治區、直轄市)質量技術監督機構實行業務領導。
(壹)國家質量監督檢驗檢疫總局內設機構:
辦公廳、法規司、質量管理司、計量司、通關司、衛生檢疫監管司、動植物檢疫監管司、檢驗監管司、進出口食品安全局、特種設備安全監督局、產品質量監管司、食品生產監管司、執法監管司(國家質檢總局打假辦)、國際合作司(WTO辦公室)、科技部、人事部、計劃財務部、機關黨委、離退休幹部局。
(二)國家質量監督檢驗檢疫總局直屬機構:
代理服務中心、信息中心、國際檢驗檢疫標準與技術法規研究中心、中國纖維檢驗局、中國檢驗檢疫科學研究院、中國標準化研究院、中國計量科學研究院、中國質量認證中心、中國合格評定國家認可中心、中國特種設備測試研究中心、人力資源開發與培訓中心、中國質量報、中國國門時報社、中國標準出版社、中國計量出版社。
(三)國家質量監督檢驗檢疫總局所屬單位:
中國出入境檢驗檢疫協會、中國國際旅行衛生保健協會、中國質量檢驗協會、中國計量協會、中國認證認可協會、中國標準化協會、中國計量學會、中國防偽行業協會、中國設備監督學會、中國質量萬裏行促進會。