中国林科院设有19个独立法人研究所、中心，13个非独立法人机构，22个共建机构，分布在全国24个省、自治区、直辖市，构成了布局合理、体系完整、实力雄厚的国家级林业科技创新体系。按气候带部署有林业研究所、亚热带林业研究所、热带林业研究所三个研究所及热带、亚热带、沙漠和华北四个林业实验中心；设有森林生态环境与保护、资源信息、资源昆虫、新技术、科技信息、木材工业、林产化学工业、林业机械9个专门研究机构；针对泡桐及经济林、桉树、竹子等中国特有或重要树种建立了泡桐、桉树和竹子三个研究开发中心。根据三大系统一个多样性要求，组建了荒漠化所、湿地所研究所和盐碱地研究开发中心。