A estrutura da SMS é dividida em seis subsecretarias e o Instituto Municipal de Vigilância Sanitária, Vigilância de Zoonoses e de Inspeção Agropecuária:
1. A Subsecretaria Executiva (Subex) tem as seguintes atribuições: assessorar o titular da pasta na direção, coordenação e gestão estratégica do órgão; participar da formulação das políticas e diretrizes da secretaria, em articulação com os demais órgãos; coordenar os projetos e as atividades dos órgãos integrantes da estrutura da secretaria; promover integração institucional, viabilizando demandas estratégicas da SMS; acompanhar o cumprimento de metas e acordos de resultados; elaborar relatórios gerenciais que subsidiem os gestores da secretaria nos processos de tomada de decisão; supervisionar o recebimento, controle e despacho de documentos, ofícios, correspondências e processos administrativos encaminhados ao gabinete do secretário; pronunciar-se nos expedientes encaminhados à decisão superior; preparar e revisar os expedientes a serem publicados em órgão oficial de imprensa, de atribuição do secretário, coordenando sua publicação; zelar pelo cumprimento de prazos e assessoramento imediato ao titular, nas atividades internas, com o público em geral e com outros órgãos; além de coordenar a equipe de apoio administrativo do gabinete.
2. A Subsecretaria Geral (Subgeral) é responsável por assessorar o secretário municipal de Saúde na direção, coordenação e gestão estratégica do órgão, participar da formulação das políticas e diretrizes da Secretaria, em articulação com os demais órgãos e entes federativos, bem como realizar a integração com as demais subsecretarias da SMS-Rio. Esta é a subsecretaria à qual estão subordinados a Coordenadoria Geral do Complexo Regulador e a Coordenadoria Geral de Contratualização, Controle e Auditoria. O Complexo Regulador articula os equipamentos de toda a rede assistencial, nela compreendidos a Atenção Primária, Atenção Hospitalar, unidades da rede credenciada independente da esfera administrativa. A regulação organiza os fluxos de acesso dos pacientes que foram atendidos na porta de entrada da rede, a Atenção Primária, e precisam ser encaminhados para exames, consultas especializadas ou cirurgias, seja em unidades da rede própria municipal ou das redes estadual, federal, universitária e também para os hospitais e clínicas conveniadas.
A Coordenadoria Geral de Contratualização, Controle e Auditoria tem a função de coordenar, controlar, avaliar e auditar a prestação de serviços de saúde ofertados pelas unidades da Rede SUS, no âmbito do Município do Rio de Janeiro. Atua em conjunto com a Coordenação Geral do Complexo Regulador, de forma a identificar as solicitações prioritárias e/ou deficitárias, de forma a disponibilizar alternativa assistencial adequada à necessidade do cidadão de forma equânime, ordenada, oportuna e qualificada.
3. A Subsecretaria de Gestão (Subg) cuida dos processos e contratos da secretaria com prestadores de serviço, licitações e gestão de recursos humanos. Também tem como atribuições: participar da formulação das políticas e diretrizes da secretaria, em articulação com os demais órgãos; planejar e supervisionar as atividades relativas a Recursos Humanos, Infraestrutura e Logística, Licitações e Aquisições, Documentação, Análise e Controle de Despesas, Contratos e Convênios, no âmbito da Secretaria, de acordo com as orientações dos respectivos Sistemas Municipais; definir e monitorar indicadores gerenciais para sua área de atuação; integrar as ações administrativas da Secretaria; além de elaborar relatórios gerenciais que subsidiem os gestores da Secretaria nos processos de tomada de decisão.
4. A Subsecretaria de Promoção, Atenção Primária e Vigilância em Saúde (Subpav) é responsável pelo conjunto de ações, programas e iniciativas, no âmbito individual e coletivo que abrange a promoção e a proteção da saúde, a prevenção de agravos, o diagnóstico, o tratamento, a reabilitação, a redução de danos e a manutenção da saúde com o objetivo de desenvolver a atenção integral que impacte positivamente na situação de saúde das coletividades. As ações de promoção da saúde são potencializadas por meio da articulação com outros setores. Essas articulações promovem a efetividade e sustentabilidade das ações ao longo do tempo, melhorando as condições de saúde das populações e dos territórios. A Atenção Primária à Saúde (APS) é o primeiro níevel de atenção em saúde e a principal porta de entrada a Rede de Atenção à Saúde (RAS) e é orientada pelos princípios da universalidade, da acessibilidade, da continuidade do cuidado, da integralidade, de responsabilização, da humanização e da equidade. A SUBPAV também tem o importante papel de coordenar as atividades voltadas à saúde preventiva e vigilância das características epidemiológicas da cidade. Entre suas ações estão incluídos os programas nacionais de imunização, o combate à dengue e outras doenças transmitidas por vetores, prevenção e controle imunopreveníveis e a vigilância de doenças emergentes, possibilitando uma abordagem mais integrada, oportuna e eficaz.
5. A Subsecretaria de Atenção Hospitalar, Urgência e Emergência (Subhue) administra as unidades próprias hospitalares e pré-hospitalares (unidades de pronto atendimento e coordenações de emergência regional), hospitais gerais e especializados e maternidades. No SUS, as atribuições são divididas entre as esferas municipal, estadual, federal, universitária e conveniada (instituições privadas contratadas para prestar serviços ao SUS). Cabem aos hospitais municipais, além da urgência e emergência, o atendimento à baixa e a parte da média complexidade; enquanto a alta complexidade e os demais procedimentos da média complexidade são atribuições das outras esferas.
6. O Instituto Municipal de Vigilância Sanitária, Vigilância de Zoonoses e de Inspeção Agropecuária (Ivisa-Rio) é o órgão responsável pela prevenção de riscos provocados por problemas higiênico-sanitários na cidade do Rio. Esse trabalho é feito por uma gestão participativa, onde técnicos, cidadãos e representantes das entidades reguladas do município dialogam permanentemente para identificar e prevenir circunstâncias que possam causar danos à saúde, como a venda de alimentos em condições impróprias ao consumo; higienização de instrumentos usados em salões de beleza ou estúdios de piercing e tatuagem; fumo em locais proibidos; fiscalização de farmácias e consultórios médicos. O IVISA-RIO também trabalha na prevenção de zoonoses, doenças que podem ser transmitidas de animais para humanos, como a raiva, esporotricose, entre outras.
Com os processos divididos entre as subsecretarias e o IVISA-RIO, a Secretaria Municipal de Saúde atua no planejamento e execução de estratégias que resultem na qualificação da rede e melhora da infraestrutura para os usuários do SUS, universalizando o acesso da população à saúde pública. Pela política definida no SUS, aos municípios cabe à assistência da Atenção Primária e o atendimento de urgência e emergência. Dessa forma, a SMS cumpre seu papel na organização do sistema. O município do Rio também é gestor pleno do SUS na cidade do Rio.