合成生物学海河实验室采用由理事会、战略咨询委员会、学术咨询委员会和实验室主任组成的组织架构。实验室实行理事会领导下的实验室主任负责制。理事会是实验室的最高决策机构，负责审议和修订实验室章程等管理制度，确定发展目标、战略规划等重大事项，审议实验室机构设置、主任提名和任命等。学术咨询委员会是海河实验室的学术咨询指导机构，对实验室的科研学术活动进行独立的决策咨询和目标监督。战略咨询委员会，由领域内院士、战略专家和知名企业家组成，负责对合成生物学海河实验室前沿科技方向、国家重大战略需求、中长期发展规划等提出咨询评议意见和建议。
