Mākslas akadēmijas struktūra tika veidota pēc Pēterburgas Mākslas akadēmijas (Императорская Академия художеств) un Štiglica Centrālās tehniskās zīmēšanas skolas (Центральное училище технического рисования Штиглица) parauga, apvienojot tēlotājas un lietišķās mākslas nozares. LMA darbība tika organizēta vispārējās mākslas klasēs, kam sekoja specializācija septiņās meistardarbnīcās. Pirmajā mācību gadā (1921./1922.) darbu sāka Dabasskatu (vadītājs ‒ V. Purvītis), Figurālās glezniecības (vadītāji ‒ Jānis Roberts Tillbergs, 1921–1932; Ģ. Eliass, 1932–1940), Tēlniecības (vadītāji ‒ Konstantīns Rončevskis, 1921–1935; Kārlis Zāle, 1936–1940), Dekoratīvās glezniecības (vadītājs ‒ Jānis Kuga), Grafikas (vadītāji ‒ Rihards Zariņš, 1921–1939; Kārlis Krauze, 1939–1940) meistardarbnīcas, 1922. gadā – Lietišķās tēlniecības (vadītājs ‒ Burkards Dzenis) meistardarbnīca, 1924. gadā – Keramikas meistardarbnīca (vadītājs Rūdolfs Pelše).
Vācu okupācijas periodā LMA darbs tika organizēts pēc tās pašas struktūras kā starpkaru periodā. Laika gaitā bija plānots LMA struktūru un mācības programmas reformēt, lai akadēmijā iegūtā izglītība būtu pielietojama praktiskām dzīves sfērām, piemēram, mēbeļu dizaina izstrādē.
Padomju okupācijas periodā LMA struktūra un mācību sistēma tika pakļauta mērķtiecīgai reorganizācijai atbilstoši komunistiskajai ideoloģijai. Akadēmijas jaunās mācību programmas un struktūra tika veidota saskaņā ar PSRS mākslas augstskolu vienotajiem mācību plāniem un kursu sistēmu, bet meistardarbnīcas tika pārveidotas par katedrām un nodaļām. Katedras akadēmijā bija galvenās mācību un zinātniskās pētniecības struktūrvienības. Rezultātā akadēmija tika iekļauta vienotā PSRS augstākās izglītības sistēmā un pielāgota sociālistiskā reālisma doktrīnas prasībām. Padomju periodā LMA darbojās Tēlniecības, Zīmēšanas (1944), Glezniecības un kompozīcijas (1945), Grafikas (1946), Interjera un iekārtas, Tekstilmākslas (1962), Lietišķi dekoratīvās mākslas (1963; izveidota uz Keramikas katedras bāzes), Rūpnieciskās mākslas (1964; izveidota uz Metāla mākslinieciskās apdares katedras bāzes) katedras. Paralēli mākslas nozaru katedrām tika izveidotas teorētiskās un ideoloģiskās apmācības katedras – Sabiedrisko zinātņu (1944. gadā izveidota kā Marksisma-ļeņinisma katedra) un Mākslas vēstures (1959) katedra. Lai sagatavotu zīmēšanas un rasēšanas skolotājus vispārizglītojošām un mākslas skolām, 1961. gadā tika izveidota Pedagoģijas katedra.
Pēc 1990. gada LMA tika sākta pakāpeniska, bet mērķtiecīga struktūras reorganizācija un apmācības sistēmas modernizācija. 2021. gadā LMA sastāv no piecām nodaļām – Vizuālās mākslas, Vizuāli plastiskās mākslas, Dizaina, Audiovizuālās mediju mākslas un Mākslas zinātnes nodaļas ‒, nodrošinot augstāko izglītību trijos studiju līmeņos – bakalaura, maģistra un doktora. Kopš 1.02.2021. LMA, Jāzepa Vītola Mūzikas akadēmiju un Latvijas Kultūras akadēmiju īsteno kopīgi izveidot profesionālo doktora studiju programmu, kas ir unikāla Latvijas un pasaules kontekstā. Tā veidota kā izteikti starpdisciplināra programma vairāku specifisku māksliniecisko nozaru jomās un ir pirmā profesionālā doktorantūras studiju programma Latvijā.
Lai nodrošinātu izglītības un zinātniskās pētniecības aktivitāšu pieejamību ārpus Rīgas, 1990. gadā LMA izveidoja Latgales filiāli Rēzeknē, kur tiek īstenota bakalaura studiju programma glezniecības, tēlniecības un grafikas apakšnozarēs.