美國專利局於1802年成立，是世界上最早實行專利制度的國家之一。當時為國務院直屬部門，承擔專利相關事務；19世紀初，商標事務亦納入專利局的轄權範圍。1975年，經國會批准，美國專利局更名為美國專利商標局(USPTO)。2000年11月，根據《美國發明人保護法》，USPTO被確立為商務部下屬的績效單位，以更加商業化的方式運作，在人事、採辦、預算以及其他行政職能上享有實質性的自治管理權。其主要辦公機構現位於弗吉尼亞州亞歷山大城的卡萊爾地區。

美國專利商標局的主要工作職能包括：專利授權與商標註冊；為發明人提供與其專利或發明、產品及服務標識相關的服務；通過實施專利與商標等智慧財產權相關法律，管理專利、商標以及與貿易有關的智慧財產權事務，並向總統和商務部長提出相關政策建議，為增強國家經濟實力出謀劃策；為商務部和其他機構提供涉及智慧財產權事務的建議和説明；通過保存、分類和傳播專利資訊，説明、支援創新和國家科技發展等等。

作為美國商務部14個下屬局之一的USPTO為非商務實體，局長經美國參議院批准後由總統任命，同時兼任商務部主管智慧財產權事務的副部長；根據局長提名，由商務部部長委派一名主管智慧財產權事務的商務部助理副部長兼任USPTO副局長。主要機構設置如下：

1．專利局：負責專利審查及相關事務，所屬部門包括：

(1)發明人協助計畫辦公室

(2)專利審查政策部

下設國際聯絡辦公室、專利審查程式手冊辦公室、專利法律管理辦公室、PCT法律管理辦公室和申訴辦公室。

(3)專利業務部

下設專利審查組(負責發明、外觀設計和植物專利的審查工作)與專利出版物辦公室。

(4)專利資源與計畫部

下設專利計畫與能力分析辦公室、專利資源管理辦公室以及檢索與資訊資源管理辦公室。

2．商標局：負責商標註冊及相關事務，所屬部門包括：

(1)商標審查政策部

下設註冊後辦公室、申訴辦公室、商標協助中心和商標程式控制辦公室。

(2)商標業務部

下設使用意圖(intent-to-use)辦公室、審查前辦公室、商標公告辦公室、商標法辦公室和商標服務辦公室。

3.總法律顧問部

主要任務是作為局長的法律顧問，處理針對招聘和培訓決定方面的申訴，提供法律諮詢，對USPTO作出的各項決定實施法律審查，在行政特別法庭為USPTO提供辯護。下設普通法辦公室、智慧財產權法和律師辦公室、專利申訴和抵觸委員會、商標審理和申訴委員會以及人員招聘和培訓辦公室。

4．國際部(外事主管部)

國際部下設國會關係處、國際關係處和執法維權處，職能分別是保持與國會的關係、處理國際事務以及在世界範圍內維護美國智慧財產權持有人的合法權益。

5．財務與行政管理部

負責USPTO人力資源、合作計畫、財務管理、採購、基建和管理服務，所屬部門包括：

(1)財務與審查處

下設合作計畫辦公室、財務辦公室和採購辦公室。

(2)管理處

下設人力資源辦公室、行政管理服務辦公室和公民權利辦公室。

(3)基建處

6．資訊部
主要負責制訂戰略性資訊計畫和運行預算；開發和維護自動化資訊系統；管理電腦設施、設備和通信網路；為重建業務流程提供技術和技術發展方向指導；對所屬機構提供政策指導等。下設副首席資訊官辦公室、系統開發與維護辦公室、客戶資訊服務辦公室、IT業務和客戶支援服務辦公室以及結構、工程和技術服務辦公室。

7．專利公共諮詢委員會和商標公共諮詢委員會

根據《美國發明人保護法》，USPTO設立專利和商標兩個公共諮詢委員會，為USPTO提供專利和商標的預算和管理方面的建議。每個委員會分別由12名成員組成，其中9名由商務部長任命，3名由USPTO局長任命，他們分別是USPTO各類用戶和工會的利益代表。委員會的工作是負責檢查USPTO在政策、目標、績效、預算及費用收入等方面的執行情況，就上述事務向局長提供諮詢意見，並在每財年結束後60天內編制年度報告，提交總統、商務部長及國會司法委員會。

USPTO是一個不依賴稅收、完全自收自支的機構，其可持續運轉源于堅實的財政和行政管理基礎。近年來，USPTO致力於貫徹實施其《21世紀戰略計畫》，旨在實現以品質為核心、高產出、高市場導向型智慧財產權制度的目標。

近年來，USPTO的財政經費呈逐年上升趨勢。依照美國參眾兩院共同通過的“延續性決議”(continuing resolution)，USPTO 2007財年的總預算額將達到17．71億美元，同預期收入基本持平。2007年2月5日，美國現任總統布希在《2008財年聯邦預算請求案》中宣佈，2008財年USPTO財政預算請求為19．16億美元。新增資金將主要用於聘用更多的審查員、更新電子專利申請和處理系統、完善品質保證專案、提高審查員考核認證和再認證的標準以及促進USPTO縮短審查週期並提升辦公品質。