湛江市科学技术协会由市级学会、协会、研究会(以下简称：市级学会)，县（市、区）科学技术协会及湛江市科学技术协会直接联系的高校科协、企业科协等基层组织组成。湛江市科学技术协会代表大会和它选举产生的湛江市科学技术协会委员会是湛江市科学技术协会领导机构。湛江市科学技术协会常务委员会是湛江市科学技术协会代表大会的常设机构。全市9个县市区均建有科协，共有乡镇科协15个、街道科协2个、社区科协2个。市科协目前共有市级学会（协会、研究会）50个、高校科协5个、企业科协11个、省级院士工作站1个、省级科技专家工作站7个、省级海智工作站3个、市级海智工作站8个、省级科技服务站6个、市级科技服务站25个。建有市级以上科普教育基地52个，其中国家级2个、省级18个。市级农村科普示范基地14个、青少年科技特色学校19所。
市科协机关内设3个科室：办公室、学会学术部、科技普及部。
办公室：研究制定市科协事业发展规划和年度计划；负责处理市科协常委会的日常工作；负责市科协机关综合协调、文秘信息、机要、保密、档案、安全保卫、行政后勤、信访、提案办理、创文创卫等工作；承担市科协机关财务管理、资产管理和综合统计等工作；负责市科协机关和指导直属单位的党群、宣传、统战、审计和党风廉政建设等工作；负责市科协机关和指导直属单位的人事管理、机构编制、离退体人员服务、工会、共青团、妇女儿童等工作；规划、协调和指导科协系统专职干部的教育培训工作；筹备市科协全市代表大会的有关工作；承担市科协全市代表大会代表、全委会、常委会的联络服务工作；推动建立和完善科学研究诚信监督机制，推进科学道德建设和学风建设。
学会学术部：负责规划、指导所属市级学会，依法对所主管学会、协会、研究会进行监督和管理；指导县（市、区）科协的学会工作；指导学会开展科技服务、科技奖励等工作；组织和动员市级学会拥有的科技资源和智力资源为企业服务，推动科技成果转化，推动企业技术创新，推动企业科协、园区科协组织建设；开展院士工作站、科技专家工作站、学会科技服务站等科技服务工作；参与重大项目决策论证、技术评级、成果鉴定、科技咨询等工作；组织指导学会开展国内外学术交流、继续教育、期刊编辑管理等工作；组织评选自然科学优秀论文、优秀决策调研成果和重大学术资助项目；负责科协系统国(境)外民间科技组织、团体、科技人员的对外交往和联络工作；组织国际、港澳台民间科技团体和港澳特邀委员的科技交流和合作活动；指导所属市级学会对外科技合作交流活动；指导各级学会做好国际科技组织人才的培养、推送和管理服务等相关工作；组织实施“海外智力为国服务行动计划”；指导科协系统“海智计划”工作，负责海外智力引进，建设“海智计划”工作基地(站)等工作；负责市科协机关及下属单位外事工作；指导市级学会的党建和宣传工作；开展面向科技工作者状况的调查研究，指导市级学会有关科技工作者状况的调查研究工作；开展科技创新智库建设，组织开展创新评估决策咨询和建言献策活动；反映科技工作者的呼声建议，维护科技工作者合法权益；开展在湛工作的院士、青年科学家联络服务有关工作；负责为科技工作者提供政策服务；开展科技人才表彰奖励与举荐等工作。
科技普及部：组织实施全市全民科学素质工作和科普工作联席会议的相关任务;规划、组织、协调、指导科协系统的科普工作；指导科协系统科技场馆、科普教育基地建设工作；开展全市示范性科普活动和重点人群科普行动；开展科普资源开发与共享建设、科普信息化建设、科普基础条件建设、科普组织人才队伍建设；开展宣传普及科学思想和科技知识，推广先进技术，指导县(市、区)科协和厂矿科协、农技协等科普网络建设工作；开展科普示范县（市、区）创建活动，建设科普示范基地和青少年教育示范基地；实施科学素质对外交流与合作，组织国内外科普展览与交流活动实施科普助力乡村振兴；组织专家科技下乡和开展科技活动工作；开展青少年科技教育与竞赛活动。