根据相关职责，生态环境部东北核与辐射安全监督站设8个机构：
1.办公室。承担文电、会务、接待、国际合作、档案、信息、保密、财务、资产、合同、消防、安全、后勤、宣传等综合性事务和综合协调工作。
2.党委办公室（人事处）。承担党务、纪检、群团、人事、离退休人员管理等工作。
3.综合处。负责站内监督工作的质量保证、经验反馈、能力建设等业务综合性事务管理和协调工作。承担辖区内核电厂的例行检查，统筹核设施的环境管理。统筹辖区内核与辐射安全业务工作的归口管理，负责组织相关资源实施辖区内核设施监管的技术支持。负责民用核材料许可证持证单位的监督检查。负责推动地区核与辐射安全公众沟通工作。
4.核设施监督一处。承担红沿河核电厂核设施的核与辐射安全、辐射环境管理的日常监督、换料大修和控制点释放的监督检查，操纵员资格考核的监督；核设施现场民用核安全设备安装活动的监督和民用核设施进口核安全设备检查、试验的现场监督以及厂内放射性物品运输活动的监督。
5.核设施监督二处。承担徐大堡核电厂核设施的核与辐射安全、辐射环境管理的日常监督、换料大修和控制点释放的监督检查，操纵员资格考核的监督；核设施现场民用核安全设备安装活动的监督和民用核设施进口核安全设备检查、试验的现场监督以及厂内放射性物品运输活动的监督。
6.核设施监督三处。承担其他核电厂核设施的核与辐射安全、辐射环境管理的日常监督、换料大修和控制点释放的监督检查，操纵员资格考核的监督；核设施现场民用核安全设备安装活动的监督和民用核设施进口核安全设备检查、试验的现场监督以及厂内放射性物品运输活动的监督。负责新核电厂址的管理。负责中低放废物处置场的监督管理。
7.核技术利用监督处。承担核技术利用项目辐射安全和辐射环境管理的日常监督。负责铀矿冶辐射环境管理的日常监督。承担核技术利用单位厂内放射性物品运输活动的日常监督。负责核技术利用项目辐射安全许可证的延续、增项的技术核查和现场核查以及核技术利用项目退役的现场检查。
8.监测应急与督查处。统筹核与辐射应急工作的管理。承担辐射环境监测工作的监督及必要的现场监督性监测、取样与分析。负责组织国控辐射环境自动监测站、核设施监督性监测系统选址与运行的监督检查，参与或受委托组织上述系统的验收。负责对地方生态环境部门辐射安全和辐射环境管理的督查工作，参与中央生态环境保护督察。