中国内燃机学会下设16个专业分会、4个工作委员会和3个科技联合体,分别是:大功率柴油机分会、中小功率柴油机分会、汽油机气体机分会、燃烧节能净化分会、测试技术分会、基础件分会、新材料与表面技术分会、特种发动机分会、燃料与润滑油分会、航空内燃机分会、后处理技术分会、设计与智能制造分会、燃料电池发动机分会、高原内燃机分会、内燃动力智能技术分会、混合动力技术分会;编辑委员会、青年工作者委员会、女科技工作者委员会、专家咨询工作委员会(筹);“科创中国”润滑油创新联合体(筹)、中国发动机碳中和创新联合体(筹)、中国发动机特种材料专业科技联合体(筹)。各专业分会、工作委员会、科技联合体每年按计划定期组织丰富多彩的学术交流活动。