L’organisation de la DPSD comprend une direction centrale, implantée au fort de Vanves à Malakoff et des entités de taille variable réparties sur le territoire national (métropole ...
Depuis décembre 2012, le général de corps d'armée Jean Pierre BOSSER est le directeur de la protection et de la sécurité de la défense.
La DPSD est rattachée au programme 144 « environnement et prospective de la politique de défense ».