ČIŽP je institucí s celostátní působností. Organizačně je členěna podle věcné a územní působnosti. Podle věcné působnosti se člení na 5 odborných složek (ochrany ovzduší, ochrany vod, odpadového hospodářství, ochrany přírody a krajiny, ochrany lesa) a integrovanou prevenci, na složku servisní (odbor ekonomiky a personalistiky, odd. technicko-organizačních služeb, odd. informatiky a informační techniky) a sekretariát (ředitele). Územně je ČIŽP členěna na ředitelství se sídlem v Praze a 10 oblastních inspektorátů: Praha, České Budějovice, Plzeň, Ústí nad Labem, Liberec, Hradec Králové, Havlíčkův Brod, Brno, Olomouc a Ostrava.
V současné době ČIŽP zaměstnává přibližně 585 pracovníků, z nichž 75 % tvoří inspektoři oblastních inspektorátů a ředitelství.
Ředitelství kromě řídící práce zabezpečuje koordinaci činnosti oblastních inspektorátů, metodické vedení odborných složek inspekce, sběr a zpracování dat a jejich analýzu a rovněž technicko-ekonomické zabezpečení inspekční práce. Zastupuje inspekci navenek, zastřešuje její práci v celostátním kontextu a zabezpečuje resp. koordinuje zahraniční kontakty a aktivity inspekce. Ředitelství je členěno do tří sekcí, v jejichž čele stojí náměstci ředitele. Sekce pro odpady, ochranu ovzduší a vody a sekce pro ochranu lesa, přírody a krajiny  zahrnují celkem 5 odborných oddělení. Sekci ekonomicko-provozní tvoří oddělení ekonomiky, oddělení informatiky a souhrnných agend a oddělení technicko-organizačních služeb. Mimo sekce je přímo řediteli podřízeno oddělení personalistiky, oddělení vnitřního auditu a kontroly, oddělení právní a IPPC. Samostatnou výkonnou složkou ředitelství je specializovaná měřící skupina podléhající oddělení ochrany ovzduší.
V čele inspekce stojí ředitel jmenovaný ministrem životního prostředí. Organizačně odpovídá za inspekci náměstek ministra MŽP a ředitel technické ochrany životního prostředí Ing. Karek Bláha CSc. .
Oblastní inspektoráty jsou vytvořeny na regionálním (krajském) principu a kopírují obvykle hranice správních obvodů obcí s rozšířenou působností (oddělení ochrany ovzduší, odpadového hospodářství a ochrany lesa). Oddělení ochrany přírody mají působnost upravenou podle hranic velkoplošných zvláště chráněných území (CHKO, národní parky). Oddělení ochrany vod mají územní působnost vyčleněnou logicky podle jednotlivých povodí, resp. jejich ucelených částí. Každý OI je členěn na 5 odborných oddělení a sekretariát ředitele oblastního inspektorátu. V čele OI stojí ředitel oblastního inspektorátu. (Přehled sídel oblastních inspektorátů včetně kontaktů viz rubrika Kontakty.)

Organizační schéma - ředitelství

Organizační schéma - oblastní inspektoráty