Nationalt center for undervisning i natur, teknik og sundhed er en selvejende institution inden for den offentlige forvaltning. Centerets bestyrelse er udpeget af Ministeren for Børn og Undervisning og Ministeren for Forskning, Innovation og Videregående uddannelse i fællesskab. 

Centerets overordnede strategiske ledelse varetages af NTS-centerets bestyrelse, som er nedsat af Ministreriet for børn- og undervisning samt Ministeriet for forskning og uddannelse.

Bestyrelsen trækker på 2 rådgivende organer: 1) Det nationale repræsentantskab, som har til opgave at bidrage med sparring og inspiration inden for natur, teknik og sundhed til centerets ledelse. 2) Det internationale "Advisory Board", som skal medvirke til at sikre NTS-centerets internationale orientering.

Centerets daglige ledelse varetages af NTS-centerets direktør. NTS-centeret er organiseret decentralt og består af et sekretariat i Sønderborg og fem regionale centre. 

Sekretariatet rummer centerets centrale administrative ressourcer, IT & kommunikation samt nationale konsulenter, der varetager nationale indsatsområder.

De regionale centres primære opgave er: 

• Kontakt og facilitering af allerede iværksatte projekter indenfor området natur, teknik og sundhed
• Etablering, faglig understøttelse og servicering af lokale netværk
• Styrke og fascilitere ntstiltag i kommuner og skoler
• Informationsformidling og vidensdelingstiltag i forhold til projekter, aktiviteter og netværk

De regionale centre har hver deres rådgivende referencegruppe, der består af repræsentanter fra såvel den formelle undervisningsverden som uformelle undervisningsverden, politikere o.a. nøglepersoner, der regionalt er engageret i at fremme den naturfaglige undervisning.