Ústředními orgány TA ČR jsou předseda, předsednictvo, výzkumná a kontrolní rada. Organizační a administrativní činnost agentury zajišťuje Kancelář TA ČR. Poradními orgány jsou oborové komise, které posuzují a hodnotí návrhy programových projektů s žádostmi o udělení podpory výzkumu, experimentálního vývoje a inovací z veřejných prostředků.