La dirección del CiTIUS recae en el Prof. Dr. Senén Barro Ameneiro, Director Científico, y la Prof. Dra. Paula López Martínez, Directora Adjunta.
En el modelo organizativo del CiTIUS adquiere un papel relevante el asesoramiento prestado por sus dos comisiones externas.
La Comisión Científica Externa asesora a la Dirección del Centro, evalúa periódicamente el desarrollo de su actividad científica y asesora sobre la adscripción de nuevo personal investigador. Actualmente está formada por seis investigadores e investigadoras de reconocido prestigio científico.
El Consejo Empresarial y Social tiene por objetivo establecer nuevas fórmulas de colaboración en los ámbitos de recursos humanos, formación y transferencia de tecnología, establecer un canal de comunicación que permita identificar intereses comunes a explorar, así como desarrollar fórmulas de patrocinio y financiación privada. Actualmente está formado por catorce profesionales de diferentes entidades.
La Comisión Rectora es el órgano superior de gobierno y está formada por representantes de la Universidad de Santiago de Compostela y de la Xunta de Galicia.
La estructura de gestión del Centro se complementa con las cuatro Áreas de Apoyo: