区教科院内设机构为"六室三中心"，即：院综合办公室、高中教育研究室、初中教育研究室、小学教育（含特殊教育）研究室、学前教育研究室、中等职业教育研究室、教师发展研究中心、教育改革与国际理解教育研究中心、质量监测与信息资源中心共9个部门。
全院主要职责及内部分工如下：
负责本院日常运转工作，承担党建、纪检监察、保密、文电、会务、安全、宣传、信访、人事（退休）、财务、档案、资产管理、后勤服务等工作。
负责全区高中教育教学研究、学科育人研究与指导、教育教学质量评价研究，组织开展各类学科活动，高中教师培训、指导与服务工作。
负责全区初中教育教学研究、学科育人研究与指导，探索初中教育管理与规律，组织开展各类学科活动，初中教师、干部等各类培训、指导与服务工作。
负责全区小学教育教学研究、学科育人研究与指导，探索小学教育管理与规律，组织开展各类学科活动，小学教师、干部等各类培训、指导与服务工作。
负责全区学前教育教学研究、学科育人研究与指导，探索幼儿园教育管理与规律，组织开展学前教育学科活动，教师、干部等各类培训、指导与服务工作。
负责全区中等职业教育教学研究、学科（专业）育人研究与指导、教育教学质量评价研究、"双师型"教师队伍建设指导等工作，组织开展各类学科（专业）活动，职业教育教师培训、指导与服务工作。
负责全区教师发展规划研究，承担名教师（名校长）工作室建设、教师发展基地校、校本研修管理指导工作，组织实施全区教师、干部培训工作，组织研发教师教育课程资源，研究并实施教师教育的理论与模式，负责全区教师继续教育学时登记审证颁证工作。
承担区域教育改革综合研究职能，负责教育政策研究、教育教学理论与实践研究、教育改革研究、德育研究、教育科研规划管理指导及服务工作，国际教育课程指导及教师培训工作，编辑《双流教育》杂志，承担区教育学会秘书处工作。
承担全区各级各类学校教育质量监测与评估职能，开展教育督导评估研究、学业质量监测工作，牵头实施教育信息化资源建设及应用，建立数字化教育资源库和教育数据库。