ARMINES dispose d’une autonomie de gestion qui lui donne l'indispensable réactivité permettant de mettre les centres de recherche en situation de traiter avec la sphère économique : pouvoir décider, engager sa responsabilité, prendre des risques calculés, être réactif et affranchi de certaines pesanteurs administratives permet d'assumer une activité pour laquelle les chercheurs doivent avoir les coudées franches.

ARMINES est une structure de recherche contractuelle dont plus de 90% de l’effectif se situe dans les centres de recherche. Près de 600 personnes salariées d’ARMINES (enseignants chercheurs, ingénieurs de recherche, doctorants, post-docs, techniciens, personnels administratifs) animent la recherche aux côtés des collègues des écoles, au sein de centres de recherche « communs » ARMINES/écoles.

Pour accompagner les chercheurs dans leur démarche, ARMINES dispose d’un service central de trente personnes qui assurent, pour l’ensemble des centres de recherche, le contrôle juridique et économique des contrats de recherche, l’aide au montage et le suivi des contrats, la gestion de la propriété intellectuelle, la gestion du personnel, l’administration, la comptabilité et la finance.

Un effort permanent de professionnalisation a conduit à la création, en 2007, d’une direction juridique et d’une direction du développement destinées à renforcer la capacité de négociation des contrats de recherche, en particulier en matière de valorisation de la propriété intellectuelle, et à accompagner le développement à l’international.

En matière de contrôle, le conseil d'administration, où l'État est représenté, se tient sous le contrôle d'un commissaire du gouvernement ; ARMINES dispose également d’un commissariat aux comptes.

Les relations qui la lient à ses écoles partenaires, au premier rang desquelles figure le réseau des écoles des Mines sous tutelle du ministère de l'Industrie (Paris, Saint-Étienne, Douai, Alès, Nantes et Albi-Carmaux), sont régies par conventions. ARMINES intervient au sein de centres de recherche de l’École Polytechnique, de l’École nationale supérieure de techniques avancées, de l’École navale et de l’École des ponts et chaussées.