1945-1950

Từ khi thành lập Bộ Quốc phòng, quy định trong Sắc lệnh của Chủ tịch nước, người chỉ huy cao nhất của Bộ Quốc phòng là Bộ trưởng, tiếp theo là Thứ trưởng. Trong những năm 1946, 1947, 1948, Bộ Quốc phòng và Bộ Tổng Chỉ huy hợp nhất sau đó lại tách ra rồi lại hợp nhất thì người chỉ huy cao nhất Bộ Quốc phòng-Tổng Chỉ huy là Tổng Tư lệnh kiêm Bộ trưởng Bộ Quốc phòng. Giúp việc cho Bộ trưởng có các Thứ trưởng, Tổng Tham mưu trưởng.

Sau khi hợp nhất giữa Bộ Quốc phòng và Bộ Tổng Chỉ huy thì tổ chức của Bộ Quốc phòng-Tổng Chỉ huy thống nhất gồm Bộ Tổng Tham mưu đứng đầu là Tổng Tham mưu trưởng, Cục Chính trị và các Cục chuyên ngành trực thuộc Bộ.

Trong thời kỳ này, mô hình tổ chức của Bộ Quốc phòng còn sơ khai, thể hiện định hướng cho sự phát triển lớn mạnh hơn về tổ chức sau này. Các cơ quan, đơn vị mới được thành lập là tiền thân cho sự phát triển của các cơ quan, đơn vị sau này. Bộ Quốc phòng được xây dựng theo mô hình tập thể lãnh đạo, cá nhân phụ trách, cơ chế ngành dọc chuyên môn, chịu sự chỉ huy trực tiếp của thủ trưởng đơn vị cấp mình và sự chỉ huy gián tiếp của thủ trưởng đơn vị cấp trên theo chuyên ngành.

1950-1975

Sau khi Bộ Quốc phòng và Bộ Tổng Tư lệnh hợp nhất thành Bộ Quốc phòng-Tổng Tư lệnh, người chỉ huy cao nhất là Tổng Tư lệnh kiêm Bộ trưởng Bộ Quốc phòng. Hai cơ quan Bộ Tổng Tham mưu và Tổng cục Chính trị là cơ quan đầu ngành về công tác Tham mưu và Chính trị, đứng đầu hai cơ quan là Tổng Tham mưu trưởng, Chủ nhiệm Tổng cục Chính trị.

1975-2000

Sau khi thống nhất đất nước, năm 1976, Bộ Quốc phòng-Tổng Tư lệnh chấm dứt hoạt động chỉ còn lại Bộ Quốc phòng. Khi đó người chỉ huy cao nhất của Bộ Quốc phòng là Bộ trưởng là người quân sự và là Ủy viên Bộ Chính trị.

Hiện nay

Với chủ trương tinh giản biên chế gọn nhẹ của Chính phủ. Từ những năm 2000 đến nay, tổ chức của Bộ Quốc phòng chuyển đổi theo hướng giảm số lượng nhân sự, nâng cao chất lượng, tinh nhuệ, gọn nhẹ, từng bước hiện đại hóa, đáp ứng đủ nhu cầu nhiệm vụ bảo vệ Quốc gia và Quốc tế. Tổ chức của Bộ Quốc phòng theo ngành dọc về cơ quan chuyên môn, có chỉ huy trực tiếp và gián tiếp theo ngành dọc. Người chỉ huy cao nhất Bộ Quốc phòng vẫn là Bộ trưởng đồng thời là Ủy viên Hội đồng Quốc phòng và An ninh quốc gia, Phó Bí thư Quân ủy Trung ương, giúp việc cho Bộ trưởng có các Thứ trưởng, Tổng Tham mưu trưởng, Chủ nhiệm Tổng cục Chính trị.[108]

Về tổ chức gồm Bộ Tổng Tham mưu, Tổng cục Chính trị, các Tổng cục, Cục chức năng, quân khu, quân chủng, binh chủng, quân đoàn, Học viện nhà trường và các đơn vị kinh tế trực thuộc Bộ.

Sơ đồ tổ chức từ năm 2010 đến năm 2016

Sơ đồ tổ chức từ năm 2016