实验室实行理事会领导下的实验室主任负责制，设立专家委员会和技术委员会。针对汽油车、柴油车和船用柴油机的排放控制技术形成三条纵向的研发平台，贯穿这三条技术主线，建设横向的“应用示范和测试评价”和“成果转化和创新服务”平台，构建三纵两横的行业架构。集中建设五个核心技术研发和测试评价实验室，支撑服务“三纵+两横”五个平台的关键技术开发和成果转化。在多项关键技术领域设立若干技术中心。