Merkezi Paris'te bulunan ve Genel Konferans, Yürütme Konseyi, Sekreterlik olmak üzere üç organı olan UNESCO eğitim, bilim ve kültür alanlarındaki amaçlarını kendisine üye olan her devlette kurulan Milli Komisyonlar aracılığıyla gerçekleştirmeye çalışmaktadır.
UNESCO'nun Filistin'i üye olarak kabul etmesinden sonra Amerika Birleşik Devletleri kuruma yaptığı maddi desteği çekti. Bunun üzerine 2011 Kasım ayında UNESCO, Bali'de Dünya Somut Olmayan Kültürel Miras Listesi ile ilgili düzenlenecek toplantı dışındaki tüm programlarını yıl sonuna kadar iptal etti.
Üye devletlerin temsilcilerinden oluşan Genel Konferans 1946-1953 yılları arasında halinde her yıl toplanmışken 1954'dan bu yana iki yılda bir toplanmaktadır. Bugüne kadarsa 37 Genel Konferans toplanmıştır.
UNESCO'nun çalışma programlarını kabul eder ve bütçeyi belirler. Genel Konferans'a katılan ve hükümetlerince aday gösterilen temsilciler arasından dört yıl için seçilen UNESCO Yürütme Konseyi 58 üyeden oluşur. Genel Konferansça altı yıl için seçilen bir Genel Direktör'ün yönetimi altında çalışan UNESCO Sekreterliği, eğitim, bilim, kültür ve iletişim bölümlerine ayrılmıştır. Sekreterliğin başlıca görevi, iki yıllık UNESCO programlarının uygulanması için gerekli bütün teknik çalışmaları yapmak, tedbirleri almaktır.