Die Wissenschaftliche Abteilung der Zentrale besteht aus den fachwissenschaftlichen und disziplinär definierten Referaten für historische Bauforschung und für naturwissenschaftliche Forschung, die beide einerseits Grundlagenforschungsprojekte betreiben und andererseits DAI-Projekte durch ihre Spezialkompetenz unterstützen. Hinzu kommen archäologische Forschungsprojekte im Arbeitsbereich des Generalsekretärs, die Bibliothek, die Fotothek und das Archiv der Zentrale, die ebenso wie die über Jahrzehnte aufgebauten Referenzsammlungen des Referats für Naturwissenschaften oder das Planarchiv des Architekturreferats, die wichtige Forschungs- und Kommunikationsorte bilden. An der Abteilung werden zudem die breit mit den Fachcommunities vernetzten Initiativen KulturGutRetter (KGR) und NFDI4Objects koordiniert. 

Die Wissenschaftliche Abteilung der Zentrale wird durch den Generalsekretär geleitet, der von der Leiterin des Architekturreferats vertreten wird.