Institut „Vinča“ svoju naučnoistraživačku delatnost ostvaruje kroz rad laboratorija, centara i centara izvrnosti, u okviru kojih se razvijaju i sprovode fundamentalna, primenjena i multidisciplinarna istraživanja u skladu sa strateškim opredeljenjima Instituta.
Institut svoju delatnost ostvaruje kroz 14 laboratorija, 9 centara i 4 centra izvrsnosti, koji okupljaju istraživače različitih profila i predstavljaju ključne nosioce naučne izvrsnosti, inovacionog razvoja i saradnje sa domaćim i međunarodnim partnerima.