El Cimat está organizado con base en tres áreas principales: Ciencias de la Computación, Matemáticas Básicas y Probabilidad y Estadística

Las tres áreas de investigación mantienen relaciones de colaboración con investigadores y departamentos homólogos en instituciones nacionales e internacionales, lo que favorece, entre otras cosas, la generación de conocimiento científico y su publicación en co-autorías, la presencia de reconocidos investigadores en visitas y estancias académicas en CIMAT y la organización de eventos académicos con participación internacional.