Instytut Nenckiego tworzy 28 pracowni badawczych oraz 8 pracowni usługowych. Pracownie badawcze Instytutu działają w obrębie dwóch centrów naukowych: Centrum Badań Podstawowych oraz Translacyjnych w Zakresie Biologii i Nauk Biomedycznych oraz Centrum Badań nad Plastycznością Neuronalną i Chorobami Mózgu BRAINCITY. Środowiskowe pracownie usługowe Instytutu tworzą Centrum Neurobiologii. Instytut posiada również Stację Badawczą w Mikołajkach, która umożliwia prowadzenie badań terenowych oraz behawioralnych.

Naukową działalność pracowników Instytutu Nenckiego wspiera wykwalifikowana administracja oraz Jednostki Pomocnicze.