สำนักงานปศุสัตว์เขต 3 มีโครงสร้างองค์กร ประกอบด้วย 1 ฝ่าย 4 ส่วน และ 1 ศูนย์ ดังนี้
1. ฝ่ายบริหารทั่วไป
2. ส่วนยุทธศาสตร์และสารสนเทศการปศุสัตว์
3. ส่วนสุขภาพสัตว์
4. ส่วนมาตรฐานการปศุสัตว์
5. ส่วนส่งเสริมและพัฒนาการปศุสัตว์
6. ศูนย์วิจัยและพัฒนาการสัตวแพทย์ภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง (จ.สุรินทร์)