O INCQS possui uma área construída aproximada de 13.000 m², com nove blocos e mais de 200 salas, oficinas ou laboratórios distribuídos em três níveis. Neste espaço funcionam 28 setores laboratoriais, um serviço de experimentação animal, biblioteca de vigilância sanitária, setor de Informática que gerencia cerca de 200 estações de trabalho em rede, sala de treinamento com 15 terminais, auditório com equipamentos multimídia, área de lazer para funcionários, cinco salas de aula equipadas para os cursos de pós-graduação, oficinas de manutenção elétrica, mecânica e construção de dispositivos, marcenaria, almoxarifado e central de esterilização.

Os laboratórios estão distribuídos em quatro departamentos técnicos, de acordo com a área de conhecimento: Farmacologia e Toxicologia (DFT), Imunologia (DI), Microbiologia (DM) e Química (DQ). Há, ainda, o Departamento de Apoio aos Programas de Saúde (DAPS), para recebimento e armazenamento de amostras, além dos departamentos e setores administrativos, gerenciais e educacionais.

O INCQS também possui laboratórios, um setor de cultura de células, laboratório de metrologia/calibração massa, volume e temperatura, produção de materiais químicos e biológicos de referência, análise de OGM e duas salas para análise de esterilidade de produtos. O Instituto conta com equipamentos sofisticados, tais como: cromatógrafo gasoso acoplado à espectrometria de massas acoplado à espectrometria de massa (CG-EM-EM) e cromatógrafo líquido de alta eficiência acoplado à espectrometria de massas acoplada à espectrometria de massa (CL-EM-EM).

Somado à estrutura física e laboratorial, a instituição conta com a colaboração de mais de 300 funcionários, entre servidores públicos, terceirizados e bolsistas.