南阳市汉画馆是南阳市文化广电和旅游局所属的公益一类事业单位，机构规格为副处级。汉画馆内设机构5个：综合部、学术研究部、宣传教育部、事业拓展部、安全保卫部。

 (一)综合部。负责文电会务、机要保密、综合协调、督办、档案、信访、政务公开等工作；负责财务、资产管理、后勤保障等工作；负责党务、群团、党风廉政建设、精神文明建设等工作；负责机构编制、干部人事、离退休人员服务等工作。

 (二)学术研究部。承担汉画像石、汉画像砖、汉代壁画等相关文物的征集、收藏、保护、研究、修复以及文物资料的整理和数据库建设等工作；承担学术研究、学术推广及对外学术交流等工作。  

(三)宣传教育部。负责开放、咨询、讲解、接待等公众服务工作；负责策划并组织实施汉画馆宣传教育活动；负责收集、整理、反馈游客信息和意见建议等工作。

(四)事业拓展部。负责基本陈列展览及临时展览的研究、设计、制作等工作；负责文化创意产品的设计、研发、推广、拓展工作；负责新媒体平台的建设及运行管理工作；负责对外文化宣传、合作和推广等工作。

(五)安全保卫部。负责安全管理工作。