加州工学院由董事会作为最高权力机构，加州理工学院校长由董事会选举产生。董事会现有主席1人，副主席3人，董事60人。除校长外，还有6位副校长，分管教学和科研（兼教务长）、喷气推进实验室、学生事务、企业和财政、公共关系、天文学设施等6个方面。教务长和副教务长直接领导校内进行教学和基础研究的6个学部和 1个研究所，各学部设主任1名，所设所长1名。这6个学部和一个研究所是：生物学部，化学与化学工程学部，工程与应用科学学部，地质与行星科学学部，人文学科与社会科学学部，物理学、数学与天文学部，贝克曼研究所（研究生物和化学相互关联的一些课题）。董事会下设执行、审计、预算、房地产、投资、喷气推进实验室、提名等7个委员会。学校行政下设20个委员会（成员大多是兼职）。学生事务办公室是校内最大的“机关”，负责本科生和研究生的招生、注册、经济资助、体育、职业辅导等事宜。学校还设有教授会，内分22个委员会。