中心实行国家原子能机构及依托单位领导下的中心主任负责制。中心设主任1名，全面负责重点实验室的建设、管理、科研、人才等各项工作。设副主任2名，分工负责中心行政、科研等各项工作。

　　中心实行主任办公会和中心办公会制度。中心主任办公会议由中心主任、副主任参加，讨论决定中心的重大事项；中心办公会议由中心主任以及下设各专业实验室负责人、管理部门负责人参加，讨论有关事项，贯彻落实中心布置的工作。 

　　中心设立技术委员会，由同领域的资深专家、学者组成，外单位的专家不少于总人数的三分之一。技术委员会委员由中心正式聘任，技术委员会会议每年至少召开一次，技术委员会人选名单及正、副主任由中心主任办公会推荐，经技术委员会会议选举产生。技术委员会负责审议中心研究方向，审定研究课题，协调开放事宜，对科技成果进行咨询评估，对重大项目进行可行性论证。 

　　中心设立办公室，并根据工作需要设立其他管理部门。办公室主要负责组织召开主任办公会、技术委员会会议等重大会议，并负责会议纪要起草、会议议定事项督办落实；负责向上级单位汇报，并做好日常与上级单位及其他单位沟通对接；负责协调两个分中心科研项目管理、日常科研经费管理等。 

　　中心下设探测技术实验室、核电子学实验室、核仪器仪表实验室、算法与软件实验室、工程化实验室（济南）、核技术应用实验室（惠州）等专业实验室。各专业实验室负责人、管理部门负责人负责各部门科研、管理工作及布置中心各项工作。