A Aliança tem a sua sede em Bruxelas desde 1967, no Quartel-General da organização onde também se encontram as Representações Permanentes de todos os países Aliados.
O Conselho do Atlântico Norte (NAC) é o principal órgão de decisão política na NATO. É responsável pela supervisão do processo político e militar relativo às questões de segurança que afetam toda a Aliança. Os representantes de todas as nações Aliadas têm assento no NAC para discutir questões políticas ou operacionais que exigem decisões coletivas. O NAC é presidido pelo Secretário-Geral.
O Grupo de Planeamento Nuclear tem autoridade comparável com o NAC, mas apenas para assuntos da sua competência específica, ou seja, políticas nucleares, planeamento e procedimentos de consulta.
A estrutura militar da Aliança é constituída por um Comité Militar, composto por Representantes Militares Aliados. Este órgão é a principal fonte de conselhos militares para os órgãos civis de decisão da NATO - o Conselho do Atlântico Norte e o Grupo de Planeamento Nuclear.
Existem dois Comandos Supremos, o Comando Aliado das Operações, que está situado em Mons, na Bélgica, e o Comando Aliado da Transformação, que tem sede em Norfolk, na Virgínia. Na dependência destes dois Comandos existem diversas estruturas militares.
Existe ainda um conjunto de organizações de apoio e agências, cuja função é apoiar as operações da Aliança e os Aliados.