A TML tem como órgãos sociais a Assembleia Geral, o Conselho de Administração e o Fiscal Único.
A TML dispõe ainda de dois órgãos consultivos, designados Conselho de Mobilidade Metropolitana e Conselho Consultivo das Tecnologias para a Mobilidade. Possui igualmente na sua organização um Responsável pelo Cumprimento Normativo (RCN), um Encarregado de Proteção de Dados (EPD) e um Responsável pela Segurança da Informação (RSI).
A estrutura interna está organizada em torno de 8 departamentos (Jurídico e de Recursos Humanos; Apoio aos Orgãos Sociais; Inovação e Talento; Financeiro, de Planeamento e Controlo; Intelligent Transport Systems; Estudos e Planeamento; Gestão de Contratos e Marketing e Cliente)