กรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกลาโหม แบ่งส่วนราชการออกเป็น

1. สำนักนโยบายวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศ มีหน้าที่ พิจารณา เสนอความเห็น วางแผน อำนวยการ และประสานงานทั้งภายในและภายนอกประเทศ เกี่ยวกับนโยบาย แผน ระยะกลางและระยะยาว และการพัฒนาระบบงาน ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศของกระทรวงกลาโหม นโยบายและแผนงานด้านการมาตรฐานยุทโธปกรณ์ รวมทั้งการมาตรฐานทางทหารอื่น ๆ ตลอดจนจัดทำฐานข้อมูลและเทคโนโลยีสารสนเทศด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศ มีผู้อำนวยการ สำนักนโยบายวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศ เป็นผู้บังคับบัญชารับผิดชอบ
2. กองแผนและงบประมาณโครงการ มีหน้าที่ พิจารณา เสนอความเห็น วางแผน อำนวยการ ประสานงาน กำกับการ และดำเนินงาน เกี่ยวกับแผนระยะสั้น ในการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศ โดยเฉพาะการวิจัยและพัฒนาทางทหาร และการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศ การพิจารณาคำขอโครงการ การขออนุมัติโครงการและงบประมาณ การขออนุมัติ เปลี่ยนแปลงโครงการ ดำเนินการรวบรวม จัดทำ บริหาร และตรวจสอบงบประมาณเกี่ยวกับโครงการวิจัยและพัฒนาการทหารของกระทรวงกลาโหม รวมทั้งโครงการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศของกระทรวงกลาโหม และปฏิบัติงานอื่นตามที่ได้รับมอบหมาย มีผู้อำนวยการกองแผนและงบประมาณโครงการ เป็นผู้บังคับบัญชารับผิดชอบ
3. กองวิเคราะห์และประเมินผลโครงการ มีหน้าที่ รวบรวมข้อมูล ศึกษา ติดตาม วิเคราะห์ ประเมินผลและพิจารณาให้ข้อเสนอแนะการดำเนินโครงการวิจัยและพัฒนาการทหาร รวมทั้งโครงการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศ ในระหว่างดำเนินโครงการจนสิ้นสุดโครงการ ให้เป็นไปตามหลักเกณฑ์ วัตถุประสงค์ และเป้าหมายของโครงการ ตลอดจนพิจารณาให้ข้อเสนอแนะการปิดโครงการ การขยายผลโครงการ และปฏิบัติงานอื่นตามที่ได้รับมอบหมาย มีผู้อำนวยการกองวิเคราะห์และประเมินผลโครงการ เป็นผู้บังคับบัญชารับผิดชอบ
4. กองส่งเสริมการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มีหน้าที่ พิจารณา วางแผน เสนอแนะ ประสานงาน กำกับการ และดำเนินการเกี่ยวกับการส่งเสริมสนับสนุนการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกัน ประเทศ ดำเนินการด้านการศึกษา การฝึกอบรมกำลังพลด้านการวิจัย การบำรุงขวัญนักวิจัย รางวัลนักวิจัย การเผยแพร่และประชาสัมพันธ์ การบริหารจัดการความรู้ การทรัพย์สินทางปัญญา การส่งเสริมให้มีการนำผลงานวิจัยไปสู่การใช้งาน หรือการจัดหา หรือเชิงพาณิชย์ การจัดทำและดำเนินงานเกี่ยวกับแผนระยะสั้น ในการพัฒนากำลังพล และการถ่ายทอดองค์ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีป้องกันประเทศ ตลอดจนปฏิบัติงานอื่นตามที่ได้รับมอบหมาย มีผู้อำนวยการกองส่งเสริมการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นผู้บังคับบัญชารับผิดชอบ
5. กองกลาง มีหน้าที่ พิจารณา เสนอความเห็น วางแผน อำนวยการ ประสานงาน กำกับการ และดำเนินการเกี่ยวกับการธุรการ การสารบรรณ การกำลังพล การสวัสดิการ การรักษาความปลอดภัย การบริการ การพัสดุ และการขนส่ง ของกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกลาโหม รวมทั้งเรื่องต่าง ๆ ทางด้านธุรการ ที่มิได้เป็นหน้าที่ของกองใด กองหนึ่งโดยเฉพาะ มีผู้อำนวยการกองกลาง เป็นผู้บังคับบัญชารับผิดชอบ
6. สำนักงานการเงิน มีหน้าที่เกี่ยวกับการบริหารการเงินราชการและเงินอุดหนุนทั่วไป ของ กรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกลาโหม ให้เป็นไปตามระเบียบแบบแผนของทางราชการและปฏิบัติงาน อื่น ตามที่ได้รับมอบหมาย มีหัวหน้านายทหารการเงิน เป็นผู้บังคับบัญชารับผิดชอบ
7. ศูนย์วิจัยและพัฒนาการทหาร (อัตราแยกต่างหาก)