自然资源研究院现有九个研究中心，分为四大部分，分别是能源、空间、固废资源化、以及水-土-生（环境）四个部分，能源部分包含油气资源研究中心、可再生能源研究中心；空间部分包含国土空间优化与管制研究中心、地下空间研究中心、宜居环境与未来城市研究中心；固废资源化部分包含城市矿产研究中心；水-土-生（环境）部分包含环境资源与风险研究中心、水科学研究中心、湿地与滩涂研究中心。