Laitoksen toiminnasta vastaa laitoksen johtaja ja yksi varajohtaja. Vuonna 2012 laitoksen johtajana toimi professori Esko Ukkonen ja varajohtajana professori Jyrki Kivinen. Laitoksella on lisäksi laitosneuvosto, jonka muodostaa kolme professoria, kolme muun henkilökunnan edustajaa ja kolme opiskelijaa. Laitosneuvoston jäsenet valitaan vaaleilla joka neljäs vuosi. Laitosneuvostolla on sihteeri, joka huolehtii kokousasiakirjojen jakelusta.

Opetus jakaantuu kolmeen erikoistumislinjaan sekä kahteen maisteriohjelmaan. Erikoistumislinjojen esimiehet vuonna 2012 olivat professori Jyrki Kivinen (algoritmit ja koneoppiminen), professori Sasu Tarkoma (hajautetut järjestelmät ja tietoliikenne) ja professori Jukka Paakki  (ohjelmistojärjestelmät). Maisteriohjelmien esimiehet olivat professori Veli Mäkinen (Master's Degree Programme in Bioinformatics, MBI) ja professori Jussi Kangasharju (International CBU Master's Degree Programme in Information and Communication Technology). Laitos osallistuu neljään tutkijakouluun; Hecse-tutkijakoulun johtajana toimi lisäksi professori Petri Myllymäki.

Tutkimus on organisoitu tutkimusyksiköihin ja -ryhmiin. Laitoksella toimii kaksi tutkimusyksikköä, Tietotekniikan tutkimuslaitos HIIT (yhteislaitos Aalto-yliopiston kanssa) ja Suomen Akatemian Algoritmisen data-analyysin huippuyksikkö (Algodan). Tutkimusyksiköiden lisäksi laitoksella on tutkimusryhmiä, jotka toimivat myös yksiköiden sisällä. HIITin johtajana toimi vuonna 2012 Aalto-yliopiston professori Samuel Kaski ja Algodanin johtajana professori Esko Ukkonen. Lisäksi laitoksen tutkimusryhmiä on mukana myös kolmessa muussa Suomen Akatemian huippuyksikössä.

Hallinto jakaantuu (1) opintohallintoon, josta vuonna 2012 vastasi opintoesimies Jaakko Kurhila, (2) yleis-, henkilöstö- ja taloushallintoon, josta vastasi toimistopäällikkö Pirjo Mulari (1.1.-31.3.2012), toimistopäällikkö Päivi Kuuppelomäki (1.4.-31.7.2012) ja toimistopäällikkö Tiina Väisänen (1.8.-31.12.2012), (3) tutkimus- ja tutkijankoulutushallintoon, josta vastasi tutkimuskoordinaattori Pirjo Moen, sekä (4) tietotekniikkaan, josta vastasi tietotekniikkapäällikkö Petri Kutvonen. Lisäksi laitoksella on opintotoimikunta, jatko-opintotoimikunta, opetuksen kehittämistyöryhmä, työhyvinvointiryhmä sekä kirjastoyhteyshenkilö. Laitoksen henkilökunta on edustettuina myös tiedekunnan ja yliopiston toimikunnissa.