中船发动机按照现代企业管理理念建立企业法人治理结构，设有股东会、董事会、监事会和高级经理层，并设立党委、纪委。公司按照“一总部+三基地”的管理框架,整合优化公司总部、基地公司的党政组织机构，采取扁平化的管理模式，在基地公司实施内部运行管理的同时，充分发挥总部职能部门对基地公司对应部门的业务指导和管理作用，提高管理和运营整体效率。各基地公司不设董事会和监事会，中国船柴董事长兼任各基地公司执行董事和法定代表人并代表股东对基地公司行使最高管理权并承担管理责任。在宜柴公司、大柴公司设二级党委，青柴公司设党支部，在中国船柴党委统一领导下开展工作。
公司总部负责战略规划、资本运作、市场营销、供应商管理、集中采购（配套产业链）、服务保障与培训、设计研发、财务集中管理，各基地公司主要负责生产制造、质量安全和成本控制。公司通过建立集中统一的营销平台、采购平台、售后服务平台和管理平台，上抓战略供应商产业链建设，下抓产品全寿命服务保障体系建设，内抓精细化管理，建立标准、持续改善，理顺关系、优化流程，提升企业经营管理水平和运营效率及效益。