主要直屬單位:
1國家航天局探月與航天工程中心
成立於2004年，主要負責探月工程總體技術和管理；負責工程技術、總體設計和實施；擬定總體方案和開發程序，制定開發總體要求和總體技術文件、項目和開發計劃，與各系統簽訂開發合同，管理相關固定資產投資和預研工作；編制和上報重大專項和示範項目預算並監督檢查資金落實情況；協調、監督和檢查所有工程系統，並實施工程控制和評估；承擔與項目相關的新聞宣傳、成果及知識產權管理、市場開發和服務；管理項目的文件、資料和檔案。
國家航天局地球觀測和數據中心
成立於2010，負責高分辨率對地觀測系統重大科技專項(以下簡稱“高分”)的實施、組織和管理，承擔領導小組辦公室相關工作；負責高分專項技術與工程的總體任務，組織制定項目總體方案；負責整體項目和系統間的協調；負責相關科研建設項目的組織、審查、監督和驗收評估；承擔地球觀測數據服務、產業化推進、技術咨詢和國際合作。
3 .國家航天局空間遙感示範中心
成立於2004年。在國家航天局的直接業務指導下，由國家航天局和中國科學院共同管理，依托中國科學院遙感應用研究所。其任務是根據中國民用航天發展的思路，面向國民經濟發展的需要和國際航天相關科技的發展方向，對中國遙感衛星及其應用開展壹些基礎性、前瞻性、戰略性的研究，為民用航天領域的管理和決策提供科學依據和建議。
國家航天局新聞宣傳中心
成立於2001。是中央編辦批準的全額撥款的局級事業單位。主要負責組織重大航天新聞發布、重大專項和日常新聞宣傳工作；承擔國家航天局網站的建設、管理、運行和維護工作；承擔音像資料的錄制編輯和影視宣傳資料的制作；受托全面管理、組織和承辦相關展覽等。
國家航天局空間碎片監測與應用中心
成立於2015。依托中科院國家天文臺。主要職責是承擔空間碎片和近地天體監測系統的規劃論證、總體方案設計和能力建設；承擔空間碎片和近地天體跟蹤監測、風險判斷和應急聯動、應急響應的日常運行支持；承擔空間碎片數據信息的共享和應用，建設和維護空間碎片自主編目動態數據庫；開展空間碎片國際合作和技術交流，支持空間碎片戰略規劃、技術發展和法律規範研究。
6 .國家航天局衛星組裝集成測試中心
成立於2017。是國家航天局衛星組合體綜合測試的技術實體和衛星組合體綜合測試基礎設施的對外合作單位。充分利用中國空間技術研究院在衛星總裝集成測試方面的基礎設施和研制能力，在衛星工程、測試方法、標準和管理等方面與國際合作項目對接，加強我國空間技術實力和基礎設施能力的對外展示和項目合作。
國家航天局空間法中心
成立於2017。是依法治局的總體支撐機構，依托中國航天科技集團公司和北京理工大學開展工作。其主要任務是開展空間領域法律問題研究，支持國家航天局空間法律法規和政策體系、空間法治戰略和頂層規劃論證；承擔航天領域法律及相關法規和規章的研究和起草工作；參與空間法律和政策研究的國際合作；承擔國家航天局日常法律事務，為國家航天局法治化航天建設提供咨詢意見；組織航空航天法律政策的國際學術交流和人員培訓。
中國航天學會
成立於1979。其宗旨是團結和組織廣大航天科技工作者，推動航天科技的創新和發展，促進航天科技的普及和推廣，不斷提高航天科技人才的素質，加快他們的發展和成長，從而促進國民經濟的發展，為社會主義物質文明和精神文明建設服務。中國航天學會的主要任務是:開展國內外學術交流，舉辦各種國內外學術會議、講座和展覽，促進國際民間科技交流，積極開展青少年航天科技教育活動，普及航天科技知識，傳播先進生產技術和管理經驗。
中國遙感應用協會
成立於1992。是經民政部批準、由國防科工局主管的中國遙感應用領域唯壹的國家壹級科技社會團體，也是中國科學技術協會會員。協會的宗旨是團結全國遙感信息技術隊伍，規範遙感技術市場，促進全國遙感信息技術的應用和發展。
10中國空間法學會
成立於1992，是由國家有關部門、空間法研究機構、空間科學技術研究與應用機構和空間法與政策研究領域的專家學者組成的全國性學術組織。
11中國航天基金會
成立於1995。是在民政部註冊的全國性公募基金會，具有獨立法人資格。其宗旨是服務中國航天事業，獎勵為中國航天事業做出突出貢獻的有功人員；資助航天學術交流和人員培訓；支持航空航天學術研究和技術開發；支持與國外航天工業相關組織建立友好交流與合作關系；開展航天科學教育，提高國民航天意識，促進航天事業發展。