โครงสร้างของกลไกการทำงานของ BIMSTEC สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ กลไกการทำงานของภาครัฐและภาคเอกชน โดยกลไกการทำงานของภาครัฐจะแบ่งการดำเนินการเป็น 5 ระดับได้แก่

1. การประชุมระดับผู้นำ (BIMSTEC Summit) เป็นกลไกสำคัญที่จะส่งเสริมให้กรอบความร่วมมือมีความก้าวหน้าอย่างเป็นรูปธรรม ซึ่งเป็นการสร้างเจตนารมณ์ทางการเมืองและเป็นการสนับสนุนตามกระบวนการ Top-down เพื่อผลักดันกรอบความร่วมมือ BIMSTEC ในระดับนโยบายของประเทศ โดยการประชุมระดับผู้นำครั้งแรกเกิดขึ้นที่ประเทศไทย เมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม 2547 ซึ่งการประชุมครั้งที่สองนั้น จะมีขึ้นในวันที่ 12-13 พฤศจิกายน 2551 ที่ประเทศอินเดีย
2. การประชุมระดับรัฐมนตรี (Ministerial Meeting) โดยที่ประชุมรัฐมนตรีเศรษฐกิจ/การค้า พิจารณากำกับดูแลความคืบหน้าของการดำเนินงานในสาขาการค้าและการลงทุน และนโยบายเขตการค้าเสรี ส่วนที่ประชุมรัฐมนตรีต่างประเทศ เป็นกลไกด้านกำหนดนโยบายสูงสุดสำหรับการประชุมผู้นำ ทั้งนี้ ในอดีต การประชุมสูงสุดของ BIMSTEC อยู่ในระดับรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงการต่างประเทศเท่านั้น แต่ในการประชุม ครั้งที่ 5 ที่กรุงโคลัมโบ เมื่อเดือนธันวาคม 2545 ได้มีการยกระดับเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศ เป็นครั้งแรก การประชุมระดับรัฐมาตรีครั้งถัดไปจะมีขึ้นในวันที่ 12 พฤศจิกายน 2551 ที่ประเทศอินเดีย
3. การประชุมเจ้าหน้าที่อาวุโส แบ่งเป็น 2 ด้าน คือ ด้านการค้าและเศรษฐกิจ (Senior Trade / Economic Official Meeting: STEOM) และด้านต่างประเทศ (Senior Official Meeting: SOM)โดยมีระดับปลัดกระทรวงเศรษฐกิจ/การค้าและกระทรวงการต่างประเทศ เป็นหัวหน้าคณะผู้แทน ตามลำดับ ทำหน้าที่พิจารณากรอบการค้าเสรี การดำเนินงานสาขาการค้าและการลงทุน และ15 สาขาย่อย และรายงานต่อที่ประชุมรัฐมนตรีเศรษฐกิจ/การค้า ส่วนระดับเจ้าหน้าที่อาวุโสด้านต่างประเทศ ทำหน้าที่พิจารณาการดำเนินการของสาขาต่างๆ ที่เหลือและของคณะทำงาน และรายงานต่อที่ประชุมระดับรัฐมนตรี
4. การประชุมคณะทำงาน ที่กรุงเทพฯ (Bangkok Working Group: BWG) เป็นการประชุมร่วมระหว่างอธิบดีกรมเศรษฐกิจระหว่างประเทศ และเอกอัครราชทูตของประเทศสมาชิกประจำประเทศไทยประชุมทุกเดือน ที่กรุงเทพฯ เพื่อติดตามและผลักดันให้การดำเนินงานในสาขาความร่วมมือต่างๆ มีความก้าวหน้า นอกจากนี้ ยังมีการพิจารณาในเรื่องแนวทางและนโยบายของความร่วมมือก่อนเสนอต่อที่ประชุมระดับเจ้าหน้าที่อาวุโส
5. การประชุมรายสาขาและสาขาย่อย ประเทศนำ (Lead Country) ของความร่วมมือทั้ง 6 สาขาหลักและ 15 สาขาย่อย จะเป็นเจ้าภาพจัดให้มีการประชุมผู้เชี่ยวชาญสาขาปีละ 1 ครั้ง และรายงานผลการประชุมให้คณะทำงานที่กรุงเทพฯทราบผ่านทางสถานเอกอัครราชทูตของประเทศนำนั้นๆประจำประเทศไทย เพื่อนำเสนอต่อที่ประชุมระดับเจ้าหน้าที่อาวุโสพิจารณาต่อไป

ในส่วนกลไกการทำงานของภาคเอกชนนั้น จะมีการจัดการประชุม BUSINESS FORUM ปีละ 1 ครั้ง ซึ่งจะหมุนเวียนการเป็นเจ้าภาพ และนำเสนอผลการประชุมดังกล่าวต่อที่ประชุม ECONOMIC FORUM ซึ่งเป็นการประชุมร่วมระหว่างภาครัฐและภาคเอกชน นอกจากนี้ภาคเอกชนยังจะต้องมีการจัดการประชุม BIMSTEC Chamber of Commerce & Industry ปีละ 1 ครั้งเช่นกัน