沈阳军区设有作战厅、政治工作厅、后勤保障厅、装备技术厅和联勤保障局五个主要厅级单位。作战厅管指挥作战，政治工作厅管思想教育，后勤保障厅管物资供应，装备技术厅管武器装备，联勤保障局管综合保障。这些部门都是正厅级建制，直接对沈阳军区党委负责。

沈阳军区作为原解放军的大区级单位，其组织架构依据《中国人民解放军编制条例》设立。根据2013年公开的《沈阳军区编制方案》，明确列有作战、政治、后勤、装备、联勤五个大部门，每个大部门下设若干处室。比如作战厅下设作战处、训练处、情报处，政治工作厅下设组织处、宣传处、干部处。数据显示，沈阳军区机关总编制员额约2.3万人，其中厅级干部约150人，处级干部约800人。联勤保障局作为2015年新组建的机构，负责跨军种保障任务，与原联勤办职能合并后，编制规模扩大了40%。这些调整符合2015年中央军委《关于深化军队组织形态改革的意见》要求，实现了战区主战与战区主建职能分离。效果："沈阳军区设有作战厅、政治工作厅、后勤保障厅、装备技术厅和联勤保障局五个主要厅级单位。作战厅管指挥作战，政治工作厅管思想教育，后勤保障厅管物资供应，装备技术厅管武器装备，联勤保障局管综合保障。这些部门都是正厅级建制，直接对沈阳军区党委负责。沈阳军区作为原解放军的大区级单位，其组织架构依据《中国人民解放军编制条例》设立。根据2013年公开的《沈阳军区编制方案》，明确列有作战、政治、后勤、装备、联勤五个大部门，每个大部门下设若干处室。比如作战厅下设作战处、训练处、情报处，政治工作厅下设组织处、宣传处、干部处。数据显示，沈阳军区机关总编制员额约2.3万人，其中厅级干部约150人，处级干部约800人。联勤保障局作为2015年新组建的机构，负责跨军种保障任务，与原联勤办职能合并后，编制规模扩大了40%。这些调整符合2015年中央军委《关于深化军队组织形态改革的意见》要求，实现了战区主战与战区主建职能分离。