Quận Giao Chỉ được thiết lập bộ máy cai trị giống như các đơn vị hành chính của nhà Minh khi đó, gồm có 3 ty (Tam ty) trực tiếp thuộc vào triều đình Yên Kinh (sau này đổi thành Bắc Kinh):

1. Giao Chỉ đô chỉ huy sử ti (交址都指揮使司) phụ trách quân chính.
2. Giao Chỉ đẳng xử thừa tuyên bố chính sử ti (交址等處承宣布政使司) phụ trách dân sự và tài chính.
3. Giao Chỉ đẳng xử đề hình án sát sử ti (交址等處提刑按察使司) phụ trách tư pháp.

Các quan chánh, phó các ty đều là người phương Bắc sang. Một số người Việt được trọng dụng vì có công với nhà Minh như Nguyễn Huân, Mạc Thúy, Lương Nhữ Hốt, Trần Phong, Đỗ Duy Trung…

Để duy trì bộ máy cai trị, năm 1407, nhà Minh thiết lập các vệ quân (5.000 quân) bản xứ, gồm Tả, Hữu, Trung đóng trong thành Đông Quan, Tiền quân đóng ở phía bắc sông Phú Lương, và các thiên hộ sở (1.000 quân), đóng đồn ở những nơi xung yếu, như Thị Cầu cần hai thiên hộ sở, Ải Lưu một thiên hộ sở. Đặt tại Xương Giang một vệ, và Khâu Ôn (Lạng Sơn ngày nay) một vệ quân canh giữ. Trong đạo quân viễn chinh, 2.500 quân Quảng Tây, 4.750 quân Quảng Đông, 6.750 quân Hồ Quảng, 2.500 quân Triết Giang, 1.500 quân Giang Tây, 1.500 quân Phúc Kiến, hơn 4.000 quân Vân Nam được lệnh ở lại. Việc bắt lính bản địa được xúc tiến để hỗ trợ quân Minh đóng đồn giữ.[4]