国家质检总局对中国国家认证认可监督管理委员会（中华人民共和国国家认证认可监督管理局）（简称国家认监委）和中国国家标准化管理委员会（中华人民共和国国家标准化管理局）（简称国家标准委）实施管理。国家认监委（副部级）是国务院授权的履行行政管理职能，统一管理、监督和综合协调全国认证认可工作的主管机构。国家标准委（副部级）是国务院授权的履行行政管理职能，统一管理全国标准化工作的主管机构。
国家质检总局下设15个直属事业单位，即：机关服务中心、信息中心、国际检验检疫标准与技术法规研究中心、中国纤维检验局、中国检验检疫科学研究院、中国标准化研究院、中国计量科学研究院、中国质量认证中心、中国合格评定国家认可中心、中国特种设备检测研究中心，人力资源开发培训中心、中国质量报社、中国国门时报社、中国标准出版社和中国计量出版社，为质检决策和实施提供技术等方面的支持。
中华人民共和国WTO/TBT国家通报咨询中心和中华人民共和国WTO/SPS国家通报咨询中心设在国家质检总局。
经国家民政部批准，10个行业学、协会挂靠在国家质检总局，即中国出入境检验检疫协会、中国国际旅行卫生保健协会、中国质量检验协会、中国计量协会、中国认证认可协会、中国标准化协会、中国计量测试学会、中国防伪行业协会、中国设备监理协会、中国质量万里行促进会。
为履行出入境检验检疫职能，国家质检总局在全国31省(自治区、直辖市）共设有35个直属出入境检验检疫局，海陆空口岸和货物集散地设有近300个分支局和200多个办事处，共有检验检疫人员3万余人。质检总局对出入境检验检疫机构实施垂直管理。
为履行质量技术监督职责，全国共设有31个省（自治区、直辖市）质量技术监督局，并下设2800多个行政管理部门，共有质量技术监督人员18万余人。质检总局对省（自治区、直辖市）质量技术监督机构实行业务领导。
质检总局职责：
（一）组织起草有关质量监督检验检疫方面的法律、法规草案，研究拟定质量监督检验检疫工作的方针政策，制定和发布有关规章、制度；组织实施与质量监督检验检疫相关法律、法规，指导、监督质量监督检验检疫的行政执法工作；负责全国与质量监督检验检疫有关的技术法规工作。
（二）宏观管理和指导全国质量工作，研究拟定提高国家质量水平的发展战略，组织实施《质量振兴纲要》，组织推广先进的质量管理经验和方法，推进名牌战略的实施；会同有关部门建立重大工程设备质量监理制度；负责组织重大产品质量事故的调查；依法负责产品防伪的监督管理工作。
（三）统一管理计量工作。推行法定计量单位和国家计量制度，负责规范和监督商品量的计量行为。
（四）拟定出入境检验检疫综合业务规章制度；负责口岸出入境检验检疫业务管理；负责商品普惠制原产地证和一般原产地证的签证管理。
（五）组织实施出入境卫生检疫、传染病监测和卫生监督工作；管理国外疫情的收集、分析、整理，提供信息指导和咨询服务。
（六）组织实施出入境动植物检疫和监督管理；管理国内外重大动植物疫情的收集、分析、整理，提供信息指导和咨询服务；依法负责出入境转基因生物及其产品的检验检疫工作。
（七）组织实施进出口食品和化妆品的安全、卫生、质量监督检验和监督管理；管理进出口食品和化妆品生产、加工单位的卫生注册登记，管理出口企业对外卫生注册工作。
（八）组织实施进出口商品法定检验和监督管理，监督管理进出口商品鉴定和外商投资财产价值鉴定；管理国家实行进口许可制度的民用商品入境验证工作，审查批准法定检验商品免验和组织办理复验；组织进出口商品检验检疫的前期监督和后续管理；管理出入境检验检疫标志（标识）、进口安全质量许可、出口质量许可，并负责监督管理。