國家林業局設11個內設機構，分別為：
辦公室、
政策法規司
造林綠化管理司（全國綠化委員會辦公室）
森林資源管理司（木材行業管理辦公室）
野生動植物保護與自然保護區管理司
農村林業改革發展司
森林公安局（國家森林防火指揮部辦公室）
發展規劃與資金管理司
科學技術司
國際合作司（港澳臺辦公室）
人事司。 機關服務局
信息化管理辦公室
國有林場和林木種苗工作總站（森林公園保護與發展中心）
林業工作站管理總站
林業基金管理總站（稽查辦、審計中心）
宣傳辦公室
瀕危物種進出口管理辦公室
天然林保護工程管理辦公室
“三北”防護林工程管理辦公室
退耕還林工程管理辦公室
防沙治沙辦公室
速生豐產用材林基地建設工程管理辦公室（速豐辦）
科技發展中心
經濟發展研究中心
人才開發交流中心
對外合作項目中心
森林防火預警監測信息中心
森林資源監督管理辦公室
濕地保護管理中心
中國林業科學研究院
調查規劃設計院
林產工業規劃設計院（國家林業局風景園林與建築規劃設計院）
國家林業局管理幹部學院
中國綠色時報社
中國林業出版社
國際竹藤中心
亞太森林網絡管理中心
中國林學會
中國野生動物保護協會
中國花卉協會
中國綠化基金會辦公室
中國林業產業聯合會
中國綠色碳匯基金會
駐內蒙古自治區森林資源監督專員辦事處（瀕管辦內蒙古自治區辦事處）
駐長春森林資源監督專員辦事處（瀕管辦長春辦事處）
駐黑龍江省森林資源監督專員辦事處（瀕管辦黑龍江省辦事處）
駐大興安嶺森林資源監督專員辦事處
駐成都森林資源監督專員辦事處（瀕管辦成都辦事處）
駐雲南省森林資源監督專員辦事處（瀕管辦雲南省辦事處）
駐福州森林資源監督專員辦事處（瀕管辦福州辦事處）
駐西安森林資源監督專員辦事處（瀕管辦西安辦事處）
駐武漢森林資源監督專員辦事處（瀕管辦武漢辦事處）
駐貴陽森林資源監督專員辦事處（瀕管辦貴陽辦事處）
駐廣州森林資源監督專員辦事處（瀕管辦廣州辦事處）
駐合肥森林資源監督專員辦事處（瀕管辦合肥辦事處）
駐烏魯木齊森林資源監督專員辦事處（瀕管辦烏魯木齊辦事處）
駐上海森林資源監督專員辦事處（瀕管辦上海辦事處）
森林病蟲害防治總站
北方航空護林總站
南方航空護林總站
南京森林警察學院
華東林業調查規劃設計院
中南林業調查規劃設計院
西北林業調查規劃設計院
昆明勘察設計院
駐北京森林資源監督專員辦事處（瀕管辦北京辦事處）