动物研究所是一个科研建制完整、结构较合理的综合性研究所，按其主要研究方向分别设有农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室、干细胞与生殖生物学国家重点实验室、膜生物学国家重点实验室等三个国家重点实验室，动物生态与保护生物学院重点实验室和动物进化与系统学院重点实验室。还设有野生动物疫病研究中心、中法哺乳动物胚胎细胞生物学联合实验室、计算与进化生物学研究中心等三个联合研究单元。所内设有动物研究所学术委员会和学位评定委员会。中国昆虫学会、中国动物学会、国际动物学会、《中国动物志》编辑委员会和中华人民共和国濒危物种科学委员会也挂靠在动物研究所。

　　动物研究所的管理部门包括综合事务部、党群工作部、科研与战略规划部、人力资源部、财务资产部、研究生部、北京怀柔生命健康科学中心项目办公室。

　　动物研究所的支撑系统提供科研活动的各种辅助服务和后勤保障，包括园区规划与管理部、科研平台部和学会期刊与文献部（含中国动物学会办公室、中国昆虫学会办公室、国际动物学会秘书处、中华人民共和国濒危物种科学委员会办公室、《中国动物志》办公室、《Insect Science》编辑部、 《Integrative Zoology》编辑部、《动物学报》编辑部、《昆虫学报》编辑部、《动物分类学报》编辑部、《动物学杂志》编辑部、《昆虫知识》编辑部）等。

　　动物研究所国家动物博物馆由展示馆和标本馆组成，具有标本收藏、科普教育、科研服务、传统分类等四大功能。