根据实验室的研究目标和近期研究方向，实验室划分为三个研究部和技术支撑系统。

一、研究部

实验室的三个研究部为：大陆岩石圈的形成机制及大陆板块聚合过程中的岩石圈演化研究部、地球深部过程与岩石圈的改造和破坏研究部、岩石圈精细结构地球物理探测研究部。固定研究人员和流动研究人员依照不同的研究方向承担着各自的研究任务。

1、大陆岩石圈的形成机制及大陆板块聚合过程中的岩石圈演化研究部

2、地球深部过程与岩石圈的改造和破坏研究部

3、岩石圈精细结构地球物理探测研究部

二、技术支撑系统

岩石圈演化国家重点实验室建有开展地球化学分析测试和地球物理观测研究的各类实验室，它们构成了四大实验观测系统，即：岩石圈物质成分与性质分析测试系统、地球深部结构观测系统、地质年代学测定系统和数据处理计算系统。