中华人民共和国上海海事局的机构设置相当细致，其内部设有多个核心部门以确保高效运作。首先，有办公室作为全局的行政中枢，负责日常管理和协调工作。
接着是机关党委，负责党的建设和组织工作，保证党的方针政策在局内的贯彻执行。党委工作部则专注于党的工作规划和党员管理，确保党的工作始终与局务同步进行。
局工会致力于维护员工权益，促进和谐工作氛围，是员工的温馨之家。同时，纪委监察处负责监督局内廉洁自律，确保公正公平的行政环境。
宣传处负责对外宣传和内部沟通，确保信息的准确传播。公安处则保障海事安全，维护水上交通秩序。财务会计处和审计处分别负责财务管理与内部审计，确保资金使用合理合规。
计划基建处和技术装备处关注基础设施建设和设备更新，船舶检验管理处确保船舶安全，航标导航处提供导航服务，人事教育处负责人员的招聘、培训和考核，法规规范处制定和执行行业标准。
船员管理处负责船员的培训和管理，船舶监督处实施船舶监管，危管防污处则致力于环境保护和污染防控。通航管理处关注水上交通流量和航道管理，体系审核办公室和信息化办公室则推动数字化和管理体系的优化。
直属机构如外高桥海事处、宝山海事处等，分布在上海市内外，负责具体的海事监管和服务。此外，还有专门负责航标维护的航标导航处，以及在各地设立的航标处，如福州、厦门、温州和宁波航标处等。
上海海事公安局负责海事安全的刑事执法，海测大队进行海洋测量，上海海岸电台提供海上通信服务，服务中心和航海图书印制中心则提供便利和支持，而培训中心则是培养海事专业人才的重要基地。
中华人民共和国上海海事局（简称“上海海事局”）成立于1999年6月18日，是交通运输部直属正厅级机构，负责辖区内水上安全、防止船舶污染、船舶和海上设施检验、港口航道测绘管理等工作。上海海事局还是东海海区（江苏、浙江、福建及上海市沿海水域）的航标主管机关，负责所辖区域内的航标规划建设和管理工作。