L'agence est administrée par un conseil d'administration et dirigée par un directeur général. Le conseil d'administration est composé, outre son président, des membres suivants : 1° Des représentants de l'Etat ; 2° De trois députés et de trois sénateurs ; 3° Des représentants des régimes obligatoires de base d'assurance maladie ; 4° Des représentants des professionnels de santé autorisés à prescrire et à dispenser des produits mentionnés au même article L. 5311-1 ; 5° Des représentants d'associations d'usagers du système de santé  agréées au titre de l'article L. 1114-1 ; 6° Des personnalités qualifiées ; 7° Des représentants du personnel de l'agence. Les droits de vote sont répartis pour moitié entre les membres mentionnés au 1° et pour moitié entre les autres membres du conseil d'administration. Le président a voix prépondérante en cas de partage égal des voix. Le président du conseil d'administration et le directeur général sont nommés par décret. Le directeur général est nommé pour une durée de trois ans renouvelable une fois. Le conseil d'administration fixe les orientations de la politique de l'agence. Il délibère en outre sur son programme de travail ainsi que sur des sujets définis par voie réglementaire. Un conseil scientifique, dont le président est désigné par le ministre chargé de la santé après avis dudit conseil, veille à la cohérence de la politique scientifique de l'agence.