筑波大学的重大改革之一是：改革以往传统的教学研究组织管理体制，按适应社会的新型大学要求来设立教学和研究机构。日本的大学教学和研究组织机构，一般都是按学部、讲座形式设置，对外封闭，对内分散割据，不能适应新时代学科不断分化和综合的要求。因此，筑波大学改变“过去的大学往往陷于狭隘的专门领域，造成教育和研究两个方面趋于停滞和固定化，以致脱离现实社会”的倾向，提出取消教学研究合一的学部、讲座制，而设置二者分开的学群（学类）、学系制。
第一学群为基础学群，担任全校基础课的教学，下分3个学类：人文学类、包含哲学、史学、考古和民俗学、语言学等专业学科；社会科学学类。包含社会学、法学、政治学、经济学等；自然科学类，包含数学、物理学、化学、地球科学。
第二学群为文化·生物学群，这是跨学科的学群，下分5个学类：比较文化学类（含有比较文学、地域文化学、现代思想学），日本语言文化学类（仅有日本语言和日本文化一专业方向），人际学类（有教育学、心理学、心身障碍学），生物学类（含基础生物学、应用生物学两大部门），农林学类（有水产生物资源、生态环境、生物应用化学、生物水产组织等）。
第三学群为经营·工程学群，这是新的构想和尖端科学组成的学群，下分5个学类：社会工程学类，含有社会经济、经营工程、城市规划等；国际关系学类；信息学类，有信息科学、信息工程；系统工程学类，含有知识工程系统和操作工程系统；基础工程学类，含有物理工程、材料和分子工程、转换工程、构造工程等。
医学专业学群，含医学、新医学；
体育专业学群，有体育学、运动学、健康体质学；
艺术专业学群，有艺术学、美术、构思创作和设计等。
筑波大学的研究生院分成硕士课程和博士课程两类要求不同的教学部门，下设研究所，前者为8个，后者为19个。
硕士课程的研究科有：教育研究科含有障碍儿童教育、教育科学教育、咨询3专业方向；经营·政策科学研究科含经营·政策科学、系统经营科学、企业法等；体育科学研究科含体育方法学、教练学、健康教育学等；艺术研究科含美术和设计两个专业方向；还有地域研究科、理工科研究科、环境科学研究科和医学研究科。
大学院（研究生院）专业设置
| 研究科 | 专业设置 |
| 教育研究科 | 学校领导能力开发、教科教育、特别支援教育 |
| 人文社会科学研究科 | 现代语·现代文化、国际公共政策、经济学、法学、国际地域研究 |
| 数理物质科学研究科 | 数学、物理学、化学、物质创成尖端科学、电子·物理工学、物性·分子工学 |
| 系统信息工学研究科 | 社会系统工学、经营·政策科学、RISC工学、计算机科学、智能技能系统、构造能源工学 |
| 生命环境工学研究科 | 地球科学、生物科学、生物资源科学、环境科学 |
| 人类综合科学研究科 | 新领域医科学、看护科学、感性认知脑科学、体育学、艺术、世界遗产、教育学 |
| 图书馆信息媒体研究课 | 图书馆信息媒体 |
博士课程研究科有：哲学·思想研究（哲学、伦理、宗教）、历史·人类学（史学、文化人类学）、文艺·语言研究（文学、外国文学、语言学）、教育学（教育基础、学校教育）、心理学、心身障碍学、社会科学（法学、经济学、社会学）、社会工程（计量计划、经营工程、城市地区规划）、国际政治经济学、生物学（生物、生物物理化学）、数学、物理、化学、地球科学（地理水文、地质）、工程学（物理工程、材料工程、结构工程、电子信息工程）、医学（形态学、生理、生化、生物、环境生态）、体育学、艺术学。
研究组织与教学组织分开，有学系、特别课题组和研究中心3种组织机构。
学系
基本上以学科划分，划分原则为：学系不能太狭窄，尽可能地在相邻学科领域中相互沟通，教员要能适应全学系的研究，而且要向一定的学群和研究生院的研究科担任教学任务，现共有26个学系：哲学·思想学、历史·人类学、文艺·语言学、现代语言文学、教育学、心理学、心身障碍学、社会科学、社会工程、生物科学、农村科学、农林工程、应用生物化学、数学、物理、化学、地球科学、物理工程、材料工程、结构工程、电子·信息工程、体育科学、艺术科学、基础医学、临床医学、社会医学。
特别课题组
根据学术研究发展和社会需要设立，是跨学系的大型综合、学科交叉的组织，不仅吸收校内有关学系的教员，还向国内外招收客员教授。特别课题组不是固定不变的组织机构，在一定时期（一般为5年）内当任务完成后即行解散，再根据新的研究课题而重新组织新的特别课题组，目前有3个课题组：①新国际系统研究课课组，研究课题有全球政治、经济有全球政治、经济、安全保障等；亚洲、太平洋区域政治、经济、安全保障；国际大系统的形成与日本的作用。②代谢研究课题组，课题有细胞间信息传递问题研究；生物体代谢可见性有关问题；循环代谢的异同研究。③循环器官的生物系统课题组，课题有：未知生物机能因子及其机能，生物机能因子与其受体的细胞内信息传递，生物机能因子的循环防治机制及其异同，由遗传因子导入的生物机能因子的解析等。
国民体质研究，原子核特性特征，拉丁美洲研究，运动方法研究，热带农村资源，生物体老化研究，生物本能的研究，物质进化研究，变换技术开发等9个课题组因研究任务完成而解散。
为鼓励个人研究、数人联合的共同研究、特别是鼓励青年研究人员的研究热情，学校决定重点投资，设立研究经费基金，促进派进学校学术研究的开展。从1989年开始设立特别赞助研究项目以来，获得了国际上的高度评价。至今，各种资助项目的申请有822件，采纳了374件，资助的经费已达27932万日元。
目前，全校共有20个服务于教师、学生教学和科研的大型中心组织，它们是：计算物理学、外语、体育、农林技术、教学器械、加速器、低温、学术信息处理、放射性同位素、分析、工作、水文物理实验、动物实验、下田临海实验、菅平高原实验、天体研究、留学生、遗传实验、大学研究、质子线医学利用研究。另有理疗科教师培训机构。