VTI:s högsta beslutande organ är dess styrelse. Generaldirektören är chef för institutet.
Institutet har tre forskningsavdelningar som leds av avdelningschefer. Varje avdelning rymmer ett antal forskningsenheter, totalt nio stycken. Dssa leds av forskningschefer.
Institutet har också laboratorienheter för krocksäkerhet, mätteknik och verkstad, samt kommunikationsavdelning och administrativ avdelning.
Forskningsavdelningar
- Infrastruktur
- Samhälle, miljö och transporter
- Trafik och trafikant
Forskningsenheter
- Drift och underhåll
- Fordonsteknik och simulering
- Miljö och trafikanalys
- Mobilitet, aktörer och planering
- Samspel människa, fordon, transportsystem
- Trafiksäkerhet, samhälle och trafikant
- Transportekonomi Borlänge
- Transportekonomi Stockholm
- Väg- och banteknik
