Основними структурними підрозділами Обсерваторії є наукові відділи, які сформовані відповідно до основних напрямків досліджень та Положення про Астрономічну обсерваторію:
- відділ фізики Сонця;
- відділ фізики зір і галактик;
- відділ релятивістської астрофізики та космології;
- відділ практичної астрономії та фізики ближнього космосу.
Допоміжними структурними підрозділами Обсерваторії є:
- бібліотека Астрономічної обсерваторії;
- відділ технічного обслуговування телескопів;
- господарська група.