สกสว. ได้จัดโครงสร้างองค์กรเป็น 5 กลุ่มภารกิจ ซึ่งประกอบด้วย 20 ภารกิจ โดยงานในแต่ละกลุ่มภารกิจยึดตามหน้าที่และอำนาจหน้าที่กำหนดไว้ตามกฎหมาย และการกำหนดกลุ่มภารกิจได้ให้ความสำคัญกับการบูรณาการให้เกิดความสอดคล้อง และนำไปสู่เป้าหมายการพัฒนาความเข้มแข็งด้านวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ซึ่งโครงสร้างองค์กร (Organization Profile) ได้นำเข้าสู่การพิจารณาของคณะกรรมการอำนวยการสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ในวันที่ 17 พฤษภาคม 2562 และได้รับความเห็นชอบให้ สกสว. ดำเนินงานจัดแบ่งส่วนงานตามโครงสร้างนี้ได้ เป็นเวลา 1 ปีงบประมาณ ถึงวันที่ 30 กันยายน 2563

1. กลุ่มภารกิจยุทธศาสตร์ นโยบายและแผน ววน. ประกอบด้วย
   1. ภารกิจด้านการวิเคราะห์สถานการณ์ด้าน ววน. ในประเทศและต่างประเทศ
      1. งานทบทวนแผนและวิเคราะห์สถานการณ์ ววน. ในและต่างประเทศ
      2. งานพัฒนาแบบจำลองการประเมินผลกระทบ ววน.
      3. งานจัดทำรายงานสถานการณ์ ววน. เสนอ กสว.
   2. ภารกิจการจัดทำนโยบาย ยุทธศาสตร์ แผน และกรอบงบประมาณ ววน.
      1. งานจัดทำแผนงาน ววน. ด้านต่างๅ
      2. งานจัดทำรายงานนโยบาย ยุทธศาสตร์ แผนด้าน ววน. เสนอ กสว.
   3. ภารกิจการจัดทำแผนบูรณาการ ววน. เพื่อชุมชนและพื้นที่
      1. งานวิเคราะห์สถานการณ์ ววน. แผนและการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาเชิงพื้นที่
      2. งานจัดทำแผนงานบูรณาการ ววน. เพื่อชุมชนและพื้นที่
   4. ภารกิจอนาคตเชิงยุทธศาสตร์และริเริ่มงานวิจัยและนวัตกรรมสำคัญ
      1. งานอนาคตเชิงยุทธศาสตร์เพื่อการลงทุนด้าน ววน.
      2. งานริเริ่มงานวิจัยและนวัตกรรมสำคัญ
2. กลุ่มภารกิจระบบงบประมาณ ววน. ประกอบด้วย
   1. ภารกิจจัดทำแผนงบประมาณ
      1. งานจัดทำแผนการจัดสรรงบประมาณของ ววน.
      2. งานจัดทำแผนบูรณาการงบประมาณของ ววน.
      3. งานจัดทำข้อมูลการใช้จ่ายงบประมาณของ ววน. และกองทุน สกสว.
   2. ภารกิจจัดสรรงบประมาณ
      1. งานจัดทำหลักเกณฑ์คำขอและการจัดสรรงบประมาณให้กับหน่วยงานในระบบ ววน.
      2. งานพิจารณาคำของบประมาณของหน่วยงานในระบบ ววน.
      3. งานจัดสรรงบประมาณให้กับหน่วยงานในระบบ ววน.
   3. ภารกิจกำกับและติดตามการใช้งบประมาณ
      1. งานติดตามการใช้งบประมาณและตัวชี้วัดด้านงบประมาณของหน่วยงานในระบบ ววน.
   4. ภารกิจพัฒนาธรรมาภิบาลงบประมาณ
      1. งานจัดทำและกำกับมาตรฐาน ข้อบังคับและกฎระเบียบเพื่อส่งเสริมธรรมาภิบาลงบประมาณ
3. กลุ่มภารกิจดำเนินการกองทุน และอำนวยการ ประกอบด้วย
   1. ภารกิจดำเนินการกองทุน
      1. งานการเงินและงานบัญชีกองทุน
      2. งานเลขานุการคณะกรรมการฯ
      3. งานนิติการและธรรมาภิบาล
   2. ภารกิจอำนวยการ
      1. งานบริหารสำนักงาน
      2. งานแผนและงบประมาณ
      3. งานพัสดุและโครงสร้างพื้นฐาน
   3. ภารกิจพัฒนาองค์กรและทรัพยากรบุคคล
      1. งานบริหารและพัฒนาทรัพยากรบุคคล
      2. งานการประเมินองค์กรและการควบคุมคุณภาพ
      3. งานพัฒนาองค์กรและงานบริหารความเสี่ยง
   4. ภารกิจเทคโนโลยีดิจิทัล
      1. งานโครงสร้างพื้นฐานและการบริการ
      2. งานพัฒนาระบบและนวัตกรรมดิจิทัล
      3. งานแผน ตรวจสอบ และความมั่นคงทางไซเบอร์
4. กลุ่มภารกิจพัฒนาระบบ และเครือข่าย ววน. ประกอบด้วย
   1. ภารกิจพัฒนาระบบ ววน. และระบบบริหารจัดการงานวิจัยและนวัตกรรม
      1. งานพัฒนาระบบ ววน.
      2. งานส่งเสริมระบบการบริหารจัดการการวิจัยและนวัตกรรม
   2. ภารกิจเสริมสร้างความเข้มแข็งของหน่วยงานในระบบ ววน.
      1. งานตัวชี้วัดผลสัมฤทธิ์ ทิศทางและแนวทางของหน่วยงานในระบบ ววน.
      2. งานเสริมสร้างความเข้มแข็งของหน่วยงานในระบบ ววน.
   3. ภารกิจติดตามและประเมินผลสัมฤทธิ์ของหน่วยงานในระบบ ววน. และสนับสนุนการติดตาม และประเมินผลงานวิจัย และนวัตกรรม
      1. งานติดตามและประเมินผลงานวิจัยและนวัตกรรมที่ได้รับงบประมาณสนับสนุนจากกองทุนส่งเสริม ววน.
      2. งานติดตามและประเมินผลสัมฤทธิ์ของหน่วยงานในระบบ ววน.
      3. งานสนับสนุนการดำเนินงานของคณะกรรมการติดตามประเมินผล
   4. ภารกิจสร้างเครือข่ายความร่วมมือของหน่วยงานในระบบ ววน. ทั้งในประเทศและต่างประเทศ
      1. งานสร้างและพัฒนาเครือข่ายความร่วมมือเพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิต
      2. งานสร้างและพัฒนาเครือข่ายความร่วมมือเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน
5. กลุ่มภารกิจการจัดการผลผลิตและผลกระทบ ประกอบด้วย
   1. ภารกิจส่งเสริมการนำผลงานวิจัยและนวัตกรรมไปใช้ประโยชน์
      1. งานส่งเสริมการจัดทำการจัดการความรู้และสังเคราะห์งานวิจัยของประเทศ
      2. งานพัฒนากลไกการเชื่อมโยงหน่วยงานในระบบ ววน. และผู้ใช้ประโยชน์
      3. งานพัฒนาศาสตร์และเพิ่มขีดความสามารถของหน่วยงาน ววน. ด้านการนำผลงานวิจัยไปใช้ประโยชน์
      4. งานสนับสนุนองค์ความรู้และนวัตกรรมตามความต้องการของประเทศ
   2. ภารกิจการสื่อสารเพื่อสร้างสังคมฐานความรู้และนวัตกรรม
      1. งานสื่อสารเพื่อสร้างสังคมฐานความรู้และนวัตกรรม
      2. งานสื่อสารองค์กร (รวมจัดทำรายงานประจำปี)
   3. ภารกิจการจัดการโครงการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่
   4. ภารกิจบริหารผลงานเชิงกลยุทธ์และนวัตกรรมองค์กร