JAXA bao gồm các tổ chức sau:

• Hội đồng Giám đốc Công nghệ Không gian I
• Hội đồng Giám đốc Công nghệ Không gian II
• Hội đồng Giám đốc Công nghệ Du hành vũ trụ cho con người
• Hội đồng Giám đốc Nghiên cứu và Phát triển
• Hội đồng Giám đốc Công nghệ Hàng không
• Viện Khoa học Không gian và Hàng không Vũ trụ (ISAS)
• Trung tâm Sáng kiến Khám phá Không gian

JAXA có nhiều trung tâm nghiên cứu ở nhiều địa điểm khắp Nhật Bản, và một số trụ sở ở nước ngoài. Tổng hành dinh đặt tại Chofu, Tokyo. Nó cũng có

• Trung tâm nghiên cứu quan sát Trái Đất (Earth Observation Research Center- EORC), Tokyo
• Trung tâm quan sát Trái Đất (Earth Observation Center-EOC) ở Hatayama
• Trung tâm thử nghiệm Noshiro (NTC) - thành lập năm 1962. Tiến hành phát triển và thử các loại động cơ tên lửa.
• Trung tâm khinh khí cầu Sanriku (SBC) - Các khinh khí cầu được phóng lên từ nơi này từ năm 1971.
• Trung tâm động cơ đẩy trong không gian Kakuda (KSPC) - dẫn đầu trong việc phát triển các loại động cơ tên lửa. Chủ yếu là phát triển các động cơ nhiên liệu lỏng.
• Khu Sagamihara (ISAS) - Phát triển các thiết bị thử nghiệm cho tên lửa và vệ tinh. Cũng là nơi có các tòa nhà hành chính.
• Trung tâm không gian Tanegashima
• Trung tâm không gian Tsukuba (TKSC) ở Tsukuba. Đây là trung tâm của mạng lưới không gian Nhật Bản. Nó tham dự vào việc nghiên cứu và phát triển vệ tinh và tên lửa, theo dõi đường bay và điều khiển các vệ tinh. Nó phát triển các thiết bị thí nghiệm cho Mô đun thí nghiệm Nhật Bản ("Kibo"). Huấn luyện cho các phi hành gia cũng diễn ra ở đây.
• Trung tâm không gian Uchinoura