國家健康保險局有以下內部機構:
(1)辦公室。負責機關日常運行，承擔安全、保密、信訪、政務公開和國際合作交流等工作。
(2)計劃財務與法規部。組織制定醫療保障工作計劃。承擔機關及直屬單位預決算、財務、資產管理、內部審計等工作，推進醫療保障信息化建設。組織起草法律法規、規章和標準草案，承擔規範性文件的合法性審查，承擔行政復議、行政訴訟等工作。
(3)待遇和保障司。制定醫療保障籌資和待遇政策，統籌城鄉醫療保障待遇標準。統籌推進多層次醫療保障體系建設。建立健全醫療保障關系轉移接續制度。組織制定長期護理保險制度改革方案並組織實施。
(4)醫療服務管理部門。制定醫療保險目錄和支付標準，建立動態調整機制，制定醫療保險目錄準入談判規則並組織實施。制定定點醫療機構醫療保險協議和支付管理、異地就醫管理辦法和結算政策。組織推進醫療保險支付方式改革。組織藥品、醫用耗材和醫療技術的經濟評價。
(5)醫藥價格與招標采購司。制定藥品和醫用耗材價格、醫療服務項目和醫療服務設施收費政策並組織實施，建立價格信息監測和發布制度。制定藥品和醫用耗材的招標、采購、配送和結算管理政策並監督實施，推動招標采購平臺建設。
(6)資金監管部。制定醫療保險基金監督管理辦法並組織實施。建立健全醫療保險基金安全防控機制，建立健全醫療保險信用評價體系和信息披露制度。監督管理納入醫療保險支付範圍的醫療服務和醫療費用，規範醫療保險經辦業務，依法查處醫療保險領域的違法行為。
(7)機關黨委(人事部門)。負責北京市機關和直屬單位黨群工作。承擔機關及直屬單位人事管理、機構編制、教育培訓、隊伍建設等工作。