O Instituto possui 11 Centros de Pesquisa e Conservação. Eles se constituem em unidades descentralizadas da autarquia aos quais compete produzir, por meio da pesquisa científica, o ordenamento e a análise técnica de dados, o conhecimento necessário à conservação da biodiversidade, do patrimônio espeleológico e da sociobiodiversidade associada a povos e comunidades tradicionais.

Outra finalidade consiste na execução das ações de manejo para a conservação e a recuperação das espécies constantes das listas oficiais nacionais de espécies ameaçadas para o uso dos recursos naturais nas unidades de conservação federais de uso sustentável.

Os centros com expertise técnico-científica em biomas, ecossistemas ou manejo sustentado dos recursos naturais incluem o Centro Nacional de Pesquisa e Conservação da Biodiversidade Amazônica (Cepam), do Cerrado e Caatinga (Cecat), assim como o Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Cavernas (Cecav) e da Sociobiodiversidade Associada a Povos e Comunidades Tradicionais (CNPT).

Entre os centros voltados a grupos taxonômicos estão o Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Tartarugas Marinhas (Tamar), de Peixes Continentais (Cepta), de Mamíferos Aquáticos (CMA), além do Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Primatas Brasileiros (CPB), de Aves Silvestres (Cemave), de Mamíferos Carnívoros (Cenap) e o Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Répteis e Anfíbios (RAN).

Confira a Portaria 78/2009, que criou os Centros de Pesquisa e Conservação