放送センター内には一般テレビ番組用だけでも25のスタジオを擁しており、一テレビ局が保有する数としては日本最大である。
半数以上がハイビジョン対応。AM、FM、短波（国際放送）のラジオ放送や効果音など音声のみの収録で使用される場合もある。以前は極まれに他局の番組の収録にスタジオを貸していたこともある。ちなみにその時はNTVのクイズ番組だった。
CTスタジオ
101スタジオ … 放送センターの中では一番面積が広いスタジオで最初にハイビジョン対応化された。完成当時は東洋一の広さを誇っているともいわれた。運用開始当初はSD設備で後にアナログ方式のハイビジョン設備として運用されていたが、2003年度にデジタルハイビジョン対応設備に更新。また、日本の放送局としては初めてカメラクレーンを導入した。面積は1155平方メートル（350坪）である。地上波、BSを問わずあらゆるジャンルの定時番組・特集番組の生放送や収録で使用される。1965年／昭和40年運用開始（102〜106スタジオも同様）。MUSIC JAPAN、爆笑オンエアバトルのチャンピオン大会の決勝会場などにも使用。
102スタジオ … 1965年の運用開始当初はスタジオ102の生放送として使用していた。現在も地上波、BSを問わず各種番組での生放送や収録で使用される。
103スタジオ … おかあさんといっしょ、新日曜美術館などを収録。
104スタジオ … テレビ体操、サラリーマンNEOの１コーナー「テレビサラリーマン体操」などを収録。生放送やバーチャルスタジオとしても使用される。
105スタジオ … 連続テレビ小説、大河ドラマなどを収録。
106スタジオ … 大河ドラマなどを収録。200坪。
107スタジオ … 学校放送番組の収録などに使用。
108スタジオ … 囲碁・将棋のNHK杯などに使用。
109スタジオ
110スタジオ … きょうの料理、おしゃれ工房ほか
111スタジオ … きょうの健康ほか
112スタジオ
113スタジオ … 鶴瓶の家族に乾杯、土曜ドラマなど
114スタジオ … 生活ほっとモーニング、WHAT'S ON JAPANなど生放送が中心。
411スタジオ … すくすく子育て、週刊ブックレビューなど。
412スタジオ
413スタジオ
414スタジオ … バーチャルスタジオ 各国語学講座など
415スタジオ … ハイビジョンバーチャルスタジオ ブルーバック合成専用スタジオで、天才てれびくんMAX、クイズモンスターなど
450スタジオ … NHKスタジオパーク内にある公開スタジオ。「スタジオパークからこんにちは」・「土曜スタジオパーク」・「ゆうどきネットワーク」各種公開番組で使用。面積が狭く天井が極めて低いため、出演者が椅子に座った状態で収録することが多い。
510スタジオ … 放送センター西館完成の1968年8月に運用開始した当初はニュースセンターのスタジオとして使用されていたが、1989年に現在のニュースセンターのスタジオに移設された後はハイビジョン制作（当初はアナログ(MUSE)方式）用のスタジオとなった。現在はクローズアップ現代などで使用されている。
511スタジオ … J-MELOなどで使用
512スタジオ … 多元スタジオ 週刊こどもニュース、趣味の園芸などで使用 毎年正月放送のBS2の特集番組「大逆転将棋」の対局場としても使用された。
200スタジオ … 放送センター正面玄関前に建設された「みんなの広場ふれあいホール」内の公開スタジオ。「爆笑オンエアバトル」「金曜バラエティー」などで使用。
CNスタジオ
700スタジオ … 人形アニメーション収録、資料写真の接写等に使われている。
テレビニュースは、北館ニュースセンター内の専用スタジオ（NCスタジオ）から放送されている。
ニュースセンターの1階には番組分室や手話ニュース用のスタジオなどが、2階には地上波用スタジオ（NC大フロア）や取材センター・編集センター・スポーツ報道分室・映像回線センターが、3階にはBS用スタジオ（NC中フロア）・BSニュースセンターやテロップ・CGの作成を行うアートセンターがそれぞれある。
報道端末5300が各フロアやスタジオ近くに備えられ、迅速な原稿制作に対応している。災害等で放送センターが被害に遭い通常番組の放送が不能の場合でも、ニュースセンターは独立して稼働し、同センター内の設備のみで放送が行えるようになっている。 完成は1988年3月25日、運用開始は1989年2月6日である。1999年頃にハイビジョン対応。
NC-Aフロア … NHKニュース、NHKニュース7、ニュースウオッチ9、きょうのニュース&スポーツ、サンデースポーツなど放送。スタジオを入って右側に定時ニュース用セット、正面にニュースウオッチ9やサンデースポーツで使用するメインキャスター席がある。キャスターセットと相対するようにバーチャルセット（通称エベレスト）がある。入り口の左手にはメイク用の簡易化粧台も設置。
NC-Bフロア … NHKニュースおはよう日本、気象情報、お元気ですか日本列島、土曜スポーツタイムなどを放送。