茂名市公安局的内设机构分工明确，各司其职。其中，纪委（监察）主要负责监督和调查重大民警违纪案件，确保法律、法规、政策和纪律的执行。政治处则致力于全市公安队伍的建设，包括组织、思想和纪律作风建设。
指挥中心承担着全局的警务协调与处理工作，包括紧急事件的应对和公安研究。刑警支队专门指导刑事侦查，研究犯罪趋势并侦办重大案件。交警支队负责道路交通管理，包括安全教育和驾驶证件管理工作。
巡警支队维护警区治安，处理突发事件，参与灾害事故救援。警务督察队确保公安机关的执法监督，严格执行相关法规。经侦支队专攻经济犯罪，如破坏市场经济秩序和职务侵占案件。网警支队则负责网络和国际互联网的安全监察。
治安管理科负责治安政策的实施，指导派出所工作，以及危险物品管理和保安服务组织的监督。法制科负责法律执行的检查和监督，参与案件审核和复议，以及国家赔偿案件的理赔工作。户政科管理户籍人口和身份证事务。
出入境管理科处理公民的出国、赴港澳台等审批管理工作。装备财务科负责公安经费、财务和后勤的管理。监所管理科关注在押人员的监管与教育。宣传科则负责内外部宣传和公安队伍的文化活动组织。
茂名市公安局是茂名市政府下设主管全市公安工作的职能部门，受茂名市政府、广东省公安厅双重领导。各县（县级市）区设有公安局（分局），在镇、乡、街道设派出所。