ศูนย์วิจัยข้าวพัทลุง จึงได้แบ่งโครงสร้างการบริหารงาน ตามภารกิจออกเป็น 1 ฝ่าย และ 3 กลุ่มงาน ได้แก่ ฝ่ายบริหารทั่วไป มีหน้าที่ในการประสานงานด้านธุรการ การเงิน และพัสดุ รวมถึงอำนวยความสะดวกในการปฏิบัติงานด้านต่าง ๆ
กลุ่มที่ 1 ด้านวิชาการ รับผิดชอบปฏิบัติงานวิจัยด้านข้าวในทุกสาขาวิชา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตข้าวในภาคใต้
กลุ่มที่ 2 ด้านผลิตเมล็ดพันธุ์ ปฏิบัติงานด้านการผลิตเมล็ดพันธุ์ข้าว จำนวน 2 ชั้นพันธุ์ คือ ชั้นพันธุ์คัด และชั้นพันธุ์หลัก โดยในปีงบประมาณปัจจุบันมีเป้าหมายการผลิตรวมทั้งสิ้น 110 ตัน ประกอบด้วยชั้นพันธุ์คัด จำนวน 10 ตัน และชั้นพันธุ์หลัก จำนวน 100 ตัน โดยเมล็ดชั้นพันธุ์หลักที่ผลิตได้จะจัดสรรให้ศูนย์เมล็ดพันธุ์ข้าว เพื่อนำไปผลิตเป็นชั้นพันธุ์ขยาย ส่วนจำนวนที่เหลือจะจัดสรรให้ตามโครงการต่างๆ ของกรมการข้าว และจำหน่ายให้แก่เกษตรกรในพื้นที่และจังหวัดใกล้เคียง โดยในปัจจุบันพันธุ์ข้าวที่ผลิตเป็นเมล็ดพันธุ์ส่วนใหญ่ ได้แก่ กข55 ชัยนาท1 ปทุมธานี1 สังข์หยดพัทลุง เฉี้ยงพัทลุง เล็บนกปัตตานี ดอกพะยอม และเหนียวดำหมอ 37
กลุ่มที่ 3 ด้านถ่ายทอดเทคโนโลยี ทำหน้าที่ถ่ายทอดองค์ความรู้เรื่องข้าวในด้านต่าง ๆ สู่เกษตรกร และผู้สนใจ ทั้งข้าวพันธุ์ใหม่ๆ ที่ออกสู่การรับรองพันธุ์ เทคโนโลยีการผลิตข้าวที่เหมาะสม การป้องกันกำจัดศัตรูข้าว และวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยว โดยเฉพาะการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์จากข้าว ที่เกษตรกรให้ความสนใจเป็นอย่างมาก
นอกจากภารกิจหลักทางด้านการวิจัยแล้ว ศูนย์วิจัยข้าวพัทลุง ยังให้ความสำคัญกับงานนโยบายต่าง ๆ ของรัฐ ซึ่งเป็นกลไกที่สำคัญอย่างหนึ่ง ที่สามารถเพิ่มคุณภาพชีวิตที่ดี ให้แก่เกษตรกรผู้ปลูกข้าวได้ โครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ ซึ่งถือเป็นแบบอย่างที่ดีของคำว่า เศรษฐกิจพอเพียง การบูรณาการงานด้านข้าวกับหน่วยงานต่าง ๆ รวมถึงการเป็นแหล่งเรียนรู้เรื่องข้าวที่สำคัญ ของภาคใต้ให้แก่เกษตรกร นักศึกษาจากสถาบันต่าง ๆ และบุคคลภายนอกผู้สนใจเรื่องข้าว
ข้าวไม่เพียงแต่มีความสำคัญในเชิงเป็นอาหารหลัก สำหรับการบริโภคเพียงเท่านั้น หากแต่ในภาคใต้ข้าวยังมีความสำคัญต่อวิถีชีวิต วัฒนธรรม และประเพณีต่าง ๆ ของชุมชนเป็นอย่างมาก และด้วยสถานการณ์ปัจจุบันที่พื้นที่ปลูกข้าว ของภาคใต้ลดลงเป็นอย่างมาก จากการถูกทดแทนด้วยพืชเศรษฐกิจชนิดอื่น ดังนั้นการพัฒนา และรักษาไว้ซึ่งข้าวพันธุ์ดี คิดค้นวิธีการเพิ่มผลผลิตและคุณภาพ รวมถึงการผลิตเมล็ดพันธุ์ดี และนำนโยบายที่เป็นประโยชน์ของภาครัฐให้ถึงมือชาวนา จึงเป็น ภารกิจที่สำคัญของศูนย์วิจัยข้าวพัทลุง