La direction générale des patrimoines comprend, sous l'autorité du directeur général des patrimoines, assisté d'un directeur chargé de l'architecture :
-l'inspection générale de l'architecture et du patrimoine ;
-le secrétariat général ;
-la sous-direction de l'architecture et du cadre de vie ;
-la sous-direction de l'enseignement de l'architecture, de la formation et de la recherche ;
-la sous-direction de l'archéologie, de l'ethnologie, de l'inventaire et du système d'information ;
-la sous-direction des monuments historiques et des espaces protégés ;
-le département de la communication et de la documentation. 
Le directeur adjoint assiste le directeur général des patrimoines et le directeur chargé de l'architecture. 
La médiathèque de l'architecture et du patrimoine et le musée des plans-reliefs sont rattachés au directeur général des patrimoines ainsi que, conjointement au    directeur général des patrimoines, le musée et le domaine national de Fontainebleau et le musée et le domaine national de Compiègne.