国家茶叶产业技术体系由1个技术研发中心和22个综合试验站组成，包括1个首席科学家，25个岗位科学家和22个综合试验站站长及团队成员。国家茶叶产业技术研发中心由6个功能研究室组成：育种功能研究室建设依托单位为浙江大学，岗位科学家6名；病虫害防治功能研究室建设依托单位为中国农业科学院茶叶研究所，岗位科学家2名；营养与栽培功能研究室建设依托单位为南京农业大学，岗位科学家4名；机械设备功能研究室建设依托单位为安徽农业大学，岗位科学家2名；加工功能研究室建设依托单位为中国农业科学院茶叶研究所，岗位科学家10名；产业经济功能研究室建设依托单位为中国农业科学院茶叶研究所，岗位科学家1名。22个综合试验站主要依托省级、地（市）级农业科研机构组建而成，设立黄山、宁德、泉州、杭州、绍兴、信阳、湘西、无锡、南昌、日照、清远、乐山、汉中、黄冈、宜昌、西双版纳、思茅、遵义、桂林、长沙、成都、重庆综合试验站。
国家茶叶产业技术体系的基本任务是：围绕产业发展需求，集聚优质资源，进行共性技术和关键技术研究、集成、试验和示范；收集、分析茶叶产品的产业及其技术发展动态与信息，系统开展产业技术发展规划和产业经济政策研究，为政府决策提供咨询，向社会提供信息服务；开展技术示范和技术服务。