ILOの組織は、総会・理事会・国際労働事務局等の本部組織の他に40以上の国に地域総局と現地事務所を設けている。また、ILOは社会対話の推進から国際連合機関のなかで唯一[5]、加盟国が政府、労働者、使用者の三者構成で代表を送っている（三者構成の原則）。

開発途上国への技術研修などの役割も果たしており、そのために国際研修センター（トリノに設置）を置いている。スイスジュネーヴのILO本部
総会

総会はILOの最高意思決定機関で、「国際労働会議」（英: International Labour Conference、「国際労働総会」とも訳される）[6][7]と呼ばれる。通常は毎年1回、6月に開催され、国際労働条約・勧告の審議・採択、各国の実施状況の審査、加盟国の承認などを討議する。加盟国の代表は政府代表2名、労働者代表1名、使用者代表1名の計4名からなる三者構成を採っている。政労使の各代表はそれぞれ独立して発言や投票を行う。

この他に、約10年に一度、船員労働のみを審議する「海事総会」がある。
理事会

理事会はILOの執行機関である。総会の決定事項の執行やILO事務局の監督を行う。理事は政府理事28名、労働者理事14名、使用者理事14名の計56名で構成される。このうち政府理事10名は常任理事国（アメリカ合衆国・イギリス・フランス・ドイツ・日本・イタリア・ロシア・中華人民共和国・インド・ブラジル）から任命される[8]。
国際労働事務局

国際労働事務局はILOの日常業務を遂行する機関である。事務局には理事会が任命する事務局長の下に2000名を超える職員がおり、諸会議の報告書作成や労働・生活条件の国際的な資料収集と分析等を行っている。
歴代事務局長

任期氏名出身国経験職・関連団体
1919年
-1932年アルベール・トーマ（英語版）フランス外交官、軍需大臣
1932年
-1938年ハロルド・バトラー（英語版）イギリス帝国外交官・欧州経済協力連盟
1939年
-1941年ジョン・G・ワイナント（英語版）アメリカ合衆国ニューハンプシャー州知事
1941年
-1948年エドワード・F・フィーラン（英語版）アイルランド共和国公務員（労働省）
1948年
-1970年デイビッド・A・モース（英語版）アメリカ合衆国弁護士・軍人
1970年
-1973年C・ウィルフレッド・ジェンクス（英語版）イギリスILO職員
1974年
-1989年フランシス・ブランシャール（英語版）フランス軍人・国際難民機関・国際移住機関・国際連合難民高等弁務官事務所
1989年
-1999年ミシェル・アンセンヌ（英語版）ベルギー法学博士・雇用・労働大臣
1999年
-2012年フアン・ソマビア（英語版）チリ弁護士、外交官、国連経済社会理事会、国連安全保障理事会、世界社会開発サミット準備委員会、
2012年
-2022年ガイ・ライダー（英語版）イギリス政治学者、イギリス労働組合会議、国際自由労働組合総連盟、国際商業事務専門職技術労働組合連盟
2022年10月1日
-ジルベール・ウングボ（英語版）トーゴ政治家（元首相）、外交官、国際農業開発基金代表