สถาบันเทคโนโลยีป้องกันประเทศ มีหน้าที่ดังนี้[2]

• สายงานวิจัย มีหน้าที่ในการวิจัย ออกแบบ จำลอง พัฒนา ผลิตต้นแบบ ทดสอบทดลอง กำหนดมาตรฐาน เชื่อมต่อระบบ ติดตั้ง แนะนำและฝึกอบรมการใช้งาน รับและถ่ายทอดเทคโนโลยี รวมถึงบริหารและจัดเก็บองค์ความรู้ ตามแผนงานที่ฝ่ายบริหารโครงการกำหนด นอกจากนี้ ยังมีหน้าที่ในการสนับสนุนความรู้ด้านเทคนิคให้แก่หน่วยงานต่างๆ ทั้งภาครัฐและภาคสาธารณะอีกด้วย จำนวนเจ้าหน้าที่ในสายงานนี้เป็นนักวิจัย วิศวกร นักวิทยาศาสตร์ทั้งหมด และนับประมาณได้ร้อยละ 70 ของจำนวนบุคลากรทั้งหมด
• สายงานบริหารโครงการ มีหน้าที่จัดทำและนำเสนอแผนแม่บทการวิจัยพัฒนายุทโธปกรณ์ให้สภากลาโหมพิจารณา ทำหน้าที่ประสานความร่วมมือกับหน่วยผู้ใช้ถึงความต้องการและประเด็นการวิจัยพัฒนาต่างๆ ทำการบริหารงานโครงการ การตลาด การหารายได้ การเสนองบประมาณโครงการ การบริหารผลผลิตและกำหนดตัวชี้วัดของโครงการ รวมถึงการจัดทำแผนยุทธศาสตร์และแผนธุรกิจของ สทป. ในระยะยาวโดยร่วมมือกับกองทัพ ภาควิชาการ และภาคเอกชน การทำงานของสายงานนี้เป็นการทำงานร่วมกันเป็นทีม แบบ Matrix ที่อาศัยความเชี่ยวชาญของเจ้าหน้าที่อีกสองสายงานเป็นหลัก เจ้าหน้าที่ในสายงานนี้เป็นนักบริหารโครงการมืออาชีพ วิศวกร นักประสานงาน และนักพัฒนากลยุทธ์ คิดเป็นประมาณจำนวนเป็นร้อยละ 10 ของจำนวนบุคลากรทั้งหมด
• สายงานบริหารและสนับสนุน มีหน้าที่จัดทำแผนปฏิบัติงาน บริหารงบประมาณ การเงิน การบัญชี การพัสดุ ธุรการ การจัดซื้อจัดจ้าง การทรัพยากรบุคคล การประชาสัมพันธ์ การรักษาความปลอดภัย งานกฎหมาย และงานระบบสารสนเทศ เจ้าหน้าที่ในสายงานนี้เป็นผู้มีประสบการณ์ตามสาขาวิชาชีพ นับประมาณจำนวนเป็นร้อยละ 20 ของจำนวนบุคลากรทั้งหมด
• สายงานองค์ความรู้และการเผยแพร่ มีหน้าที่จัดการความรู้ในองค์กร เผยแพร่ความรู้สู่สังคม โดยการจัดทำวารสารเทคโนโลยีป้องกันประเทศ (DTech) มีการจัดหลักสูตรระยะสั้น และหลักสูตรระดับบัญฑิตศึกษาร่วมกับสถาบันการศึกษาทั้งในและต่างประเทศในสาขาที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีป้องกันประเทศ เจ้าหน้าที่ในสายงานนี้เป็นนักจัดการความรู้ นักวิชาการ และกองบรรณาธิการวารสาร DTech
• ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีป้องกันประเทศ