根據上述職責，上海市安全生產監督管理局設以下內設機構：
（壹）辦公室（研究室）
主要職責
1．承擔安委會辦公室的綜合協調與日常工作，督促檢查市政府有關部門、區縣人民政府貫徹落實安委會決定或決議情況。
2．聯系、協調市政府有關部門、區縣人民政府的安全生產工作，及時掌握重要情況和重大事項；聯系、協調、指導區、縣安全監管局的相關綜合性工作(業務條線以外的或跨業務條線的)；參與安監系統各類先進的推薦、評選工作。
3．根據國務院安委會的要求和本市的實際情況，分解安全生產控制指標，並組織開展定期考核。
4．負責起草局重要的綜合性文稿，審核各類公文。
5．承辦安委會有關會議和活動以及市局重要會議組織安排工作。
6．組織協調機關辦公，擬定機關行政工作規則和工作制度並監督執行，督促檢查局重大決策、重要工作部署、重要會議決定事項和領導同誌重要批示的貫徹落實情況。
7．牽頭負責政府信息公開工作；負責局政務信息工作和機關辦公自動化；指導、協調安全生產信息網站建設工作。
8．負責機關文秘、檔案、機要、保密、機關內部行政管理。
9．負責國內、國際安全生產合作與交流的接待管理工作。
10．負責財務管理、經費使用、辦公低值易耗品的采購配備、國有資產管理。
11．負責聯系相關協會工作。
（二）組織人事處
主要職責
1．負責局系統幹部隊伍建設和直屬單位領導班子建設，負責後備幹部隊伍建設。
2．負責局系統幹部人事制度改革、幹部考核和民主評議工作。
3．負責局系統機構編制、人員調配、勞動工資、內部審計、職稱管理、幹部培訓、出國政審、幹部檔案管理及退休幹部管理工作。
4．負責局系統統戰工作。
5．負責安監系統各類先進的推薦、評選、表彰和管理工作。
6．負責本市工程系列生產安全專業高級專業技術職務任職資格評審委員會工作。
7．負責局系統黨風廉政建設，組織實施黨員幹部的黨紀、政紀和法紀教育。
8．負責安監系統政風行風建設工作和廉政文化建設。
9．開展黨內監督和行政監察工作，受理有關黨員、幹部違法違紀的來信來訪，查辦違法違紀案件。
10．組織宣傳和執行黨的路線、方針、政策、決議，籌備組織黨組中心組學習，組織黨員開展政治理論學習。
11．加強基層黨組織建設，對黨員進行教育管理，督促黨員履行義務，保障黨員的權利，做好發展黨員工作。
12．負責機關工作人員的思想政治工作，積極推進機關精神文明建設。
13．領導工會、***青團、婦女等群眾組織，支持其依照章程獨立開展工作。
14．配合局黨政做好幹部思想政治工作，依法維護幹部民主權利和合法權益。
15．以豐富業余生活、陶冶情操為目的，開展豐富多彩的文體活動。
16．保障職工身心健康，提供醫療保障服務，組織幹部療休養、體檢，開展群眾性體育活動。
17．負責幹部福利，做好各類慰問及困難補助工作。
（三）政策法規處
主要職責
1．組織調研和起草本市安全生產綜合性法規，負責專業性法規、規章的審核、統稿。
2．負責需備案公文、經濟合同的合法性審查。
3．定期組織分析全市安全生產形勢，開展戰略性、前瞻性研究，負責起草局相關重要的綜合性文稿。
4．負責安監系統執法監督工作，承擔生產安全、職業衛生的行政復議和行政訴訟工作。
5．負責信訪、網上咨詢、網上監督投訴工作。
6．負責有關法規、規章草案的會簽。
7．牽頭負責人大代表書面意見和政協委員提案的辦理及聯系工作。
8．歸口管理局系統研究課題。
（四）宣傳培訓處
主要職責
1．起草安全生產培訓管理地方性法規、規章、規範性文件。
2．組織、指導安全生產宣傳教育工作，負責安全生產新聞發布工作。
3．組織本市安全生產監察人員、街道鄉鎮安全生產監督管理人員的培訓、考核與發證管理工作。
4．負責生產經營單位主要負責人、安全生產管理人員以及特種作業人員安全培訓、考核與發證的管理工作。
5．指導安全社區建設和管理工作。
6．負責輿情研判和管理工作，收集、編輯、報送有關信息、資料。
7．負責指導《上海安全生產》、《職業衛生與應急救援》雜誌和《中國安全生產報》上海記者站的相關工作。
8．協同安全生產培訓機構的資質認可和業務管理。
9．負責註冊安全工程師執業資格管理，負責局系統業務培訓的歸口管理。
（五）規劃科技處
主要職責
1．負責研究起草本市有關安全生產科技發展的規範性文件。
2．歸口管理安全生產標準工作，指導和協調本市安全生產標準化技術委員會工作。
3．承擔擬訂本市安全生產規劃並組織實施。
4．負責指導本市安全生產科研工作，指導協調安全生產科研成果的推廣、應用工作。
5．負責管理和協調安全生產信息化建設和保障工作。
6．負責安全生產技術保障裝備政府采購以及驗收、維保聯絡工作。
7．負責歸口管理本市安全生產專家工作。
8．負責歸口管理安全生產技術保障投資性項目。
9．負責專業技術服務機構（安全生產檢測檢驗與安全評價、安全生產培訓、職業衛生技術服務機構）歸口管理，會同專業處室開展專業技術服務機構的資質認可。
（六）執法監察處
主要職責
1．依法開展工礦商貿等生產經營單位的安全生產以及作業場所職業衛生的監督檢查，對違反安全生產和職業衛生法律、法規及規章的行為實施行政處罰和行政強制，並將有關行政執法情況抄告相應主管部門。
2．負責編制市局安全生產執法計劃。
3．負責市級安全生產重大事故隱患的掛牌、協調、督辦等工作。
4．負責安全生產事故隱患、違法行為等舉報案件的查處。
5．負責市級重大危險源監督檢查。
6．依法監督檢查專業技術服務機構違法違規行為。
7．負責對區縣安全生產執法機構執法監察工作進行指導、協調。
8．配合較大以上事故、具有較大社會影響的事故的查處以及參與市重點監管企業死亡事故的查處。
9．組織、參與建設、公安、消防、質檢、交通運輸、民防、環保、工商等安委會緊密型部門開展全市安全生產專項執法活動。
10．負責組織實施相關單位安全生產年度考核工作。
11．指導、監督、組織推進相關行業及工礦商貿企業安全生產標準化工作。
12．負責局業務以及工礦商貿、道路交通、火災、特種設備、水路交通、鐵路運輸等事故的統計、分析和歸口管理，承擔安全生產行政執法統計及分析工作。
（七）事故調查處
主要職責
1．研究起草事故調查處理法規、規章、規範性文件。
2．負責起草工礦商貿生產安全事故通報、事故災難報告。
3．依法組織市局受理的工礦商貿生產安全事故的調查與處理。
4．依照國家安全監管總局和市政府的要求，承擔或參與、配合有關部門生產安全事故的調查處理。
5．指導、規範區縣工礦商貿生產安全事故調查處理工作。
（八）應急管理處
主要職責
1．研究起草相關的安全生產應急管理法規、規章、規範性文件和標準。
2．負責本市安全生產應急救援體系建設，推進安全生產應急救援隊伍建設。組織、協調、指揮生產安全事故應急救援工作。
3．組織、指導、規範安全生產應急預案的編制和管理以及應急救援演練。
4．負責應急救援裝備、物資管理工作。
5．負責局安全生產應急值守工作。
6．承擔安全生產應急救援指揮部辦公室的日常事務。
（九）危險化學品監督管理處
（十）職業安全健康管理處