南京分院现下辖八家事业、企业单位：
被誉为中国现代天文学摇篮的紫金山天文台，
世界三大古生物研究中心的南京地质古生物研究所，
研究实力雄厚、分支学科齐全的中国科学院南京土壤研究所，
我国唯一一家以湖泊-流域系统为研究对象的中国科学院南京地理与湖泊研究所，
承担世界上大视场兼大口径之最、光谱获取率最高的天文望远镜工程的中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，
国家纳米研究排头兵的苏州纳米所以及我国最大的天文仪器研制基地----中国科学院南京中科天文仪器有限公司，
另外还有江苏省中国科学院植物研究所草业研究中心。
经过多年的努力，这些研究机构已在20多个学科领域、30多个专业形成了综合研究开发优势，在多个研究领域取得突出成绩。