Augstskolas struktūra tika organizēta, pārņemot LVU tehniskās fakultātes. Augstskolā sākotnēji tika izveidotas piecas fakultātes – Celtniecības, Ķīmijas, Mehānikas, Elektroenerģētikas un Neklātienes. Augstskolai strauji attīstoties, pieaugot studentu skaitam, kā arī mainoties LPSR tautsaimniecības prasībām un prioritātēm, palielinājās fakultāšu un katedru skaits, kā arī tika reorganizētas esošās struktūrvienības. Studijas tika nodrošinātas gan dienas, gan vakara, gan neklātienes nodaļā. Studijas norisinājās latviešu un krievu valodas grupās. Pēc 1990. gada norisinājās pakāpeniska pāreja uz latviešu valodas ieviešanu kā vienīgo apmācības valodu. 1968. gadā augstskolā darbojās jau 12 fakultātes, tai skaitā Vispārtehniskā vakara un neklātienes fakultāte Daugavpilī un Liepājā. Līdzās tehniskajām fakultātēm tika izveidotas divas atšķirīgas fakultātes ar īpašu statusu: Sabiedrisko profesiju fakultāte (1963–1993; nodaļas: aģitācijas un propagandas; mākslinieciskās pašdarbības; sporta; foto un kino; tehnisko pulciņu vadītāji; mākslinieciskā konstruēšana), kurā studenti no citām fakultātēm varēja apgūt papildus kādu sabiedrisko profesiju, un Sabiedrisko zinātņu fakultāte ar Politekonomijas, Zinātniskā komunisma, PSKP vēstures un Marksisma–ļeņinisma filozofijas katedrām (1976–1992). Sabiedrisko zinātņu fakultātē netika uzņemti savi studenti, bet tās mācībspēki izglītoja pārējo fakultāšu studentus sabiedriskajās zinātnēs.
Pēc 1990. gada Rīgas Tehniskajā universitātē tika sākta mērķtiecīga struktūras reorganizācija un modernizācija atbilstoši neatkarību atguvušās Latvijas augstākās izglītības un tautsaimniecības prioritātēm. 2021. gadā Rīgas Tehniskajā universitātē ir deviņas fakultātes – Arhitektūras, Elektronikas un telekomunikāciju, E-studiju tehnoloģiju un humanitāro zinātņu, Elektrotehnikas un vides inženierzinātņu, Datorzinātnes un informācijas tehnoloģijas, Būvniecības inženierzinātņu, Inženierekonomikas un vadības, Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas, Mašīnzinību, transporta un aeronautikas. Lai nodrošinātu izglītības, zinātniskās pētniecības un valorizācijas aktivitāšu pieejamību dažādos Latvijas reģionos, universitātē darbojas arī četri reģionālie centri ‒ Rīgas Tehniskās universitātes Cēsu studiju un zinātnes centrs, Rīgas Tehniskās universitātes Daugavpils studiju un zinātnes centrs, Rīgas Tehniskās universitātes Liepājas studiju un zinātnes centrs un Rīgas Tehniskās universitātes Ventspils studiju un zinātne centrs. Nepilna laika klātienes (vakara) un nepilna laika neklātienes studijas daudzās programmās nodrošina Rīgas Tehniskās universitātes Neklātienes un vakara studiju departaments.