(1) Структурата на музея се определя в зависимост от тематичния му обхват и формираните фондове и включва следните специализирани отдели и администрация.
(2) Специализирани отдели са:
- 1. "Експозиционна дейност";
- 2. "Фондове";
- 3. "Археология и нумизматика";
- 4. "История, етнография и художествени ДКЦ";
- 5. "Опазване на недвижимото културно наследство".
(3) Администрацията включва:
- 1. Ръководство;
- 2. "Финансово-счетоводен отдел".
(4) Към музея функционира "Лаборатория за консервация и реставрация на културни ценности".
(5) Към музея функционира Научна група, подчинена в методическо отношение на специализираните научни институти на БАН.
(6) Към музея функционират следните филиали:
- 1. Гробница на княз Александър I Батенберг;
- 2. Експозиция за национално помирение;
- 3. Подземно археологическо ниво на базилика "Св. София";
- 4. Къща-музей "Ненко Балкански";
- 5. Експозиционно пространство с Триъгълна кула на Сердика;
- 6. Археологически парк "Западна порта на Сердика": 7. Античен културно-комуникационен комплекс "Сердика".