يضم المعهد أقسام عدة، من بينها قسم للبحوث الإدارية والإنسانية، ويعنى بالبحث في الجوانب الحضارية والإنسانية لضيوف الرحمن والعاملين على خدمتهم، كما يبحث في التاريخ العريق للأماكن المقدسة ومظاهر الحج والعمرة عبر العصور، وذلك بهدف تكوين سجل تاريخي لها، كما يقدم المقترحات والتوصيات لتلبية المتطلبات النفسية والاجتماعية لضيوف الرحمن والحفاظ على الإرث التاريخي للأماكن المقدسة، ويضم القسم خمسة وحدات هي: (وحدة البحوث الحضارية والجغرافية والتاريخية، البحوث الاجتماعية والنفسية، بحوث المناسك، بحوث الإدارية والتنظيمية وإدارة الأزمات، ووحدة البحوث الاقتصادية والسياحية). كما يضم قسماً متخصصاً في البحوث البيئية والصحية، ويهتم بدرس الظروف البيئية والعوامل المناخية ومياه الشرب والآبار والصرف الصحي والمخلفات الصلبة والسائلة ونوعية الهواء والضوضاء وغيرها من العوامل البيئية، إضافة إلى الدراسات الصحية والطبية المتعلقة بصحة الحجيج، ويتبع القسم ست وحدات هي: (وحدة البحوث المناخية، البحوث البيولوجية والأحياء الجزئية، البحوث الكيماوية، البحوث الفيزيائية، البحوث الصحية، ووحدة بحوث الهدي والأضاحي)، إضافة إلى قسم البحوث العمرانية والهندسية الذي يهتم ببحث ودرس المتطلبات المختلفة للأعداد المتزايدة من الحجاج والمعتمرين، ويضم ست وحدات للتخطيط والإسكان والنقل والمرور والعمارة والتطوير الهندسي وللسلامة وتحليل المخاطر. وقام المعهد منذ إنشائه بالعديد من الدراسات والبرامج والأبحاث العلمية، وشارك في تنفيذ العديد من المشاريع الحيوية، ومن بينها مشروع تطوير منشأة الجمرات بمنى، ومشروع الخيام المطورة، ومشروع قطار الحرمين الشريفين، وتوسعة المسعى والمطاف، وغيرها من المشاريع، إضافة إلى إجراء العديد من الدراسات والأبحاث للملاحظات الواردة من الجهات الحكومية المعنية بشؤون الحج والحجاج لإيجاد الحلول المناسبة لها وتلافيها وفق أسس علمية مدروسة.