中心开展宇宙线物理及其相关探测技术的研究，建立相应的宇宙线研究室、伽马天文研究室、中微子研究室、天体物理研究交流中心、通用技术研发与应用中心。
表：各部门负责人及职责
| 序号 | 部门 | 姓名 | 职务 | 部门职责 |
| 1 | 中微子研究室 | 陈明君 | 中心副主任/实验室主任 | 瞄准数十个天体中微子源的发现，开展天体中微子的物理和探测技术的研究，促进与海洋学科和工程的交叉融合，着力推动下一代的超大规模高能中微子望远镜立项工作。 |
| 2 | 田纪伟 | 研究室副主任 | ||
| 1 | 宇宙线研究室 | 张寿山 | 实验室主任 | 依托LHAASO和LACT，开展（1）宇宙线能谱和成分精确测量；（2）宇宙线大尺度各向异性精确测量；（3）广延大气簇射物理；（4）宇宙线理论；（5）宇宙线交叉学科；（6）相关探测器技术等研究工作 |
| 2 | 周荣 | 实验室副主任 | ||
| 3 | 袁强 | 实验室副主任 | ||
| 1 | 伽马天文研究室 | 陈松战 | 中心副主任/实验室主任 | 依托LHAASO，开展（1）甚/超高能伽马源巡天，寻找新的辐射天体和监测突然爆发现象；（2）对各类型甚/超高能辐射天体开展精确测量和深入研究；（3）通过伽马源测量寻找和确认银河系内宇宙线起源加速天体；（4）精确测量银河系弥散伽马射线辐射，研究宇宙线在银河系内分布及其传播性质；（5）基于伽马射线测量探索新物理前沿。 |
| 2 | 杨睿智 | 实验室副主任 | ||
| 1 | 天体物理研究交流中心 | FELIX | 实验室主任 | 联系国内外专家，同时召集国内外优秀学子，开展线上线下结合的短期培训，通过专家学子联合研究的模式，瞄准甚高能和超高能伽马射线源（主要聚焦LHAASO探测源），开展相关多波段探测数据的分析与理论建模 |
| 2 | 席绍强 | 实验室副主任 | ||
| 1 | 通用技术研究与应用中心 | 冯少辉 | 实验室主任 | 研发各类先进的探测技术、包括新探测器、快电子学处理技术、数据获取技术、模拟技术、现代计算技术（AI、量子计算）、先进制造技术等；科技成果转化。 |
| 2 | 陈龙 | 实验室副主任 |
