全体大会是拉美禁核组织的最高权力机构，由全体缔约国组成，每两年召开一次会议，必要时可召开特别大会。全体大会的任务是研究和决策与《拉美禁核条约》有关的一切事务，批准该组织与政府和国际组织之间缔结的协议，选举其机构领导人等。

理事会由5个成员国组成，通过全体大会选举产生，任期4年。理事会的职责主要是保证《拉美禁核条约》和全体大会的各项决议得到顺利执行。最新一届理事会由阿根廷、玻利维亚、巴西、智利和墨西哥组成。

秘书处是全体大会和理事会领导下的常设办事机构。秘书长由大会选举产生，任期4年，可连任一次。

拉美禁核组织还有两个附属机构，分别为调停委员会以及会费、行政管理和预算委员会。后者创立于1977年，目前由伯利兹、巴西、古巴、危地马拉和尼加拉瓜5个成员国组成。