陕西省测绘地理信息局拥有多个直属单位，涵盖了广泛的专业领域。其中包括:
国家测绘局第一大地测量队，也称为陕西省第一测绘工程院和国家测绘局精密工程测量院，专注于大地测量的精确工作。
国家测绘局第一地形测量队，即陕西省第二测绘工程院，主要负责地形测量任务。
国家测绘局第二地形测量队，即陕西省第三测绘工程院，同样致力于地形测量领域的专业服务。
国家测绘局大地测量数据处理中心，作为陕西省第四测绘工程院，致力于数据处理和分析工作。
国家测绘局第一航测遥感院，即陕西省第五测绘工程院，运用先进的航测和遥感技术进行测绘工作。
西安地图出版社，隶属于陕西省第六测绘工程院，从事地图出版和地理信息资料的编纂。
国家测绘局陕西基础地理信息中心，同时也是国家测绘局陕西测绘资料档案馆，保管着重要的地理信息资料。
国家测绘局测绘标准化研究所，致力于测绘行业的标准化研究和推广。
国家测绘局陕西测绘产品质量监督检验站，负责对测绘产品质量进行监督和检验。
陕西测绘仪器计量监督检定中心，确保测绘设备的准确性和精度。
西安测绘职工中等专业学校，既是西北测绘职工培训中心，也是武汉大学西北函授站，提供测绘专业教育和培训。
陕西测绘地理信息局物资供应站负责单位的物资管理。
陕西测绘地理信息局劳动就业服务中心关注职工的就业和职业发展。
后勤服务中心则负责局内的后勤保障工作。
测绘开发服务中心则专注于测绘项目的开发和实施。