中國林科院設有19個獨立法人研究所、中心，13個非獨立法人機構，22個共建機構，分布在全國24個省、自治區、直轄市，構成了布局合理、體系完整、實力雄厚的國家級林業科技創新體系。按氣候帶部署有林業研究所、亞熱帶林業研究所、熱帶林業研究所三個研究所及熱帶、亞熱帶、沙漠和華北四個林業實驗中心；設有森林生態環境與保護、資源信息、資源昆蟲、新技術、科技信息、木材工業、林産化學工業、林業機械9個專門研究機構；針對泡桐及經濟林、桉樹、竹子等中國特有或重要樹種建立了泡桐、桉樹和竹子三個研究開發中心。根據三大系統一個多樣性要求，組建了荒漠化所、濕地所研究所和鹽堿地研究開發中心。