La SUPSI è un ente autonomo di diritto pubblico istituito dal Cantone Ticino, comprendente Dipartimenti propri e Scuole associate: queste ultime rette da istituzioni private, ma integrate nella struttura e cultura della SUPSI, fatta salva l'autonomia amministrativa e finanziaria.

I rapporti con il Cantone Ticino sono retti da un contratto di prestazione, che definisce i contributi cantonali sulla base del numero di studenti e del volume di progetti acquisiti. Al finanziamento contribuisce pure la Confederazione Svizzera. La SUPSI si amministra per il resto e si organizza in modo autonomo e persegue obiettivi propri di crescita e di autofinanziamento.

La direzione strategica ed il controllo competono al Consiglio della SUPSI, composto da personalità non operanti presso la SUPSI e designate dal Consiglio di Stato (Governo) del Cantone Ticino.

La direzione operativa compete alla Direzione SUPSI, comprendente i Direttori dei Dipartimenti, di mandato e delle Scuole affiliate, il Direttore amministrativo e la Responsabile dei Servizi della Direzione generale. I Dipartimenti sono strutturati per unità disciplinari (Istituti, Laboratori, Centri competenze) responsabili direttamente dei moduli di formazione di base, dei corsi di formazione continua e dei progetti di ricerca applicata. Ad esse fanno capo tutti i docenti, ricercatori e altri collaboratori della SUPSI.

Il corpo docente della SUPSI è composto in misura equilibrata, a dipendenza delle discipline, da docenti-ricercatori interni e da professionisti attivi esternamente. Il titolo di professore non è distintivo di una funzione, ma conferito a titolo onorifico dal Consiglio della SUPSI ai collaboratori che già non lo hanno conseguito altrove e che raggiungono traguardi significativi nell'insegnamento e nella ricerca applicata.

I Dipartimenti e le Scuole affiliate dispongono del supporto di Commissioni consultive.