Cục Điều tra Liên bang
Cơ sở hạ tầng

Trụ sở chính của FBI là tòa nhà J. Edgar Hoover tại thủ đô Washington, D.C, cùng với 56 văn phòng đại diện tại các thành phố chính trên khắp lãnh thổ Mỹ. Bên cạnh đó, Cục cũng duy trì các cơ quan đại diện tại địa phương cùng với hơn 50 tùy viên pháp lý tại các tòa đại sứ và lãnh sự Hoa Kỳ trên thế giới. Nhiều cơ quan chuyên môn của FBI tọa lạc tại khu tiện nghi ở Quantico, Virginia, trung tâm dữ liệu với 96 triệu mẫu vân tay trên khắp Hoa Kỳ và của tù nhân được nhà chức trách Hoa Kỳ lấy mẫu ở Ả Rập Xê Út, Yemen, Iraq và Afghanistan tại trụ sở ở Clarksburg, West Virginia. Theo đạo luật Tự do Thông tin yêu cầu thì FBI đang chuẩn bị chuyển Đơn vị Quản lý Dữ liệu về Winchester, Virginia.
Theo tuần báo "Washington Post", FBI đang xây dựng kho chứa tuyệt mật tại tầng 4 tòa nhà J. Edgar Hoover ở Washington, D.C. Kho này chứa dữ liệu về hàng chục ngàn công dân Hoa Kỳ và người cư trú hợp pháp chưa từng bị truy tố bất kỳ tội gì. Bất cứ người nào cũng có thể bị nghi ngờ, cảnh sát trưởng thị trấn, cảnh sát giao thông cho đến người hàng xóm.
Phòng Thí nghiệm FBI được thiết lập từ khi còn Cục chỉ mới là Cục Điều tra, và chuyển về tòa nhà J. Edgar Hoover khi nó hoàn thành vào năm 1974. Phòng thí nghiệm chủ yếu tập trung vào các công việc phân tích DNA, sinh vật học và hoa học tự nhiên. Các dịch vụ trong phòng thí nghiệm bao gồm "Hóa học", "Hệ thống Chỉ số Kết hợp AND"(CODIS), "Phân tích và Phản ứng Máy tính", "Phân tích DNA", "Phản ứng Vật chứng", "Chất nổ", "Súng đạn và nhận diện vũ khí", "Âm thanh Pháp lý", "Hình ảnh Pháp lý", "Phân tích Ảnh", "Nghiên cứu Khoa học Pháp lý, "Huấn luyện Khoa học Pháp lý", "Phản ứng Vật chất nguy hiểm", "Đồ họa Điều tra và Dự đoán", "In Chìm", "Phân tích Vật liệu", "Tài liệu Chất vấn", "Hồ sơ Băng Đảng", "Phân tích Ảnh Đặc biệt", "Đồ án Cấu trúc" và "Dấu vết Chứng cứ". Có rất nhiều cơ quan địa phương, liên bang và quốc tế sử dụng dịch vụ của Phòng Thí nghiệm FBI, Phòng còn có một phòng thí nghiệm khác ở Học viện FBI.
Học viện FBI tọa lạc tại Quantico, Virginia, là FBI sử dụng phòng thí nghiệm máy tính và liên lạc. Đây cũng là nơi mà các đặc vụ mới được cử đi học trước khi nhận nhiệm sở., họ phải trải qua khóa huấn luyện 21 tuần cho từng người. Năm 1972, học viện chính thức được sử dụng, ngoài nhiệm vụ huấn luyện cho các đặc vụ của riêng mình, học viện còn mở lớp cho các nhân viên ở cơ quan thực thi pháp luật địa phương và cấp bang được mời dự tại trung tâm huấn luyện. Các đơn vị FBI ở Quantico gồm "Đơn vị Huấn luyện Cảnh sát và Cơ động", "Đơn vị Huấn luyện Bắn", "Trung tâm Huấn luyện và Nghiên cứu Khoa học Pháp lý", "Đơn vị Dịch vụ Công nghệ"(TSU), "Đơn vị Huấn luyện Điều tra", "Đơn vị Liên lạc Thực thi Pháp luật", "Đơn vị khoa Khoa học Quản lý và Lãnh đạo"(LSMU), "Đơn vị Huấn luyện Thể chất", "Đơn vị Huấn luyện Tân binh"(NATU), "Đơn vị khoa Áp dụng Thực tiễn"(PAU), "Đơn vị Huấn luyện Điều tra Máy tính" và "Đại học Nghiên cứu Phân tích".
Năm 2000, FBI bắt đầu kế hoạch bộ ba để nâng cấp cơ sở hạ tầng Công nghệ Thông tin đã lỗi thời. Theo kế hoạch này, thì Cục sẽ phải mất 3 năm và chi ngân sách vào khoảng 380 triệu$, nhưng rồi Cục phải làm chậm tiến độ vì chi phí bội ngân. Cục nỗ lực để đưa máy tính và thiết bị mạng hiện đại vào áp dụng thành công, nhưng việc phát triển phần mềm điều tra, được giao cho Tập đoàn Công nghệ Ứng dụng Quốc tế làm, lại là một thảm họa. "Hồ sơ vụ việc Ảo"(VCF) lại trở nên vô tích sự vì không đạt được mong muốn và tạo nhiều thay đổi trong quản lý. Tháng 1 năm 2005, hơn hai năm sau đó, thời điểm mà phần mềm nguyên bản phải được hoàn thành đúng hẹn, FBI chính thức ngừng kế hoạch. Hơn 100 triệu$ được chi cho dự án xem như mất trắng. FBI lại tiếp tục sử dụng Hệ thống Hỗ trợ Vụ án Tự động vốn đã hơn cả thập kỷ, mà các chuyên gia Công nghệ Thông tin xem vô tích sự. Tháng 3 năm 2005, FBI thông báo một kế hoạch về phần mềm mới đầy tham vọng có tên mã là Sentinel dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2009.
Phần mềm Carnivore được Cục dùng trong suốt nhiệm kỳ của Clinton để kiểm soát thư điện tử và các giao tiếp điện tử khác. Sau khi bị báo giới chỉ trích quá nhiều, FBI đã quyết định đổi tên của hệ thống từ "Carnivore" sang "DCS1000". DCS có nghĩa là hệ thống thu thập điện tử với chức năng không thay đổi. Tuần báo Associated Press đăng tin FBI sẽ dừng Carnivore vào năm 2001, để chuyển sang phần mềm khác là NarusInsight.
Đơn vị Dịch vụ Thông tin Tội phạm Tư pháp (CJIS), ở Clarksburg, West Virginia là đơn vị trẻ nhất của FBI, thành lập vào năm 1991 và chính thức hoạt động vào năm 1995. Đơn vị là nơi cất giữ tài liệu quan trọng, và cũng là nơi của nhiều chương trình như "Trung tâm Thông tin Tội phạm"(NCIC), "Báo cáo Tội phạm"(UCR), "Nhận dạng Vân tay", "Hệ thống Nhận dạng Vân tay Tự động"(IAFIS), "NCIC 2000" và "Hệ thống Báo cáo Tình trạng Quốc gia"(NIBRS). Nhiều cơ quan địa phương và liên bang đã sử dụng hệ thống này để làm nguồn cho việc điều tra bằng phương thức mã hóa an toàn. FBI cung cấp nhiều công cụ nhận dạng đặc biệt và dịch vụ thông tin cho các cơ quan thực thi pháp luật địa phương, tiểu bang, liên bang và quốc tế.
FBI chịu trách nhiệm quản lý "Trung tâm Dịch thuật Ảo Quốc gia" để cung cấp nguồn dịch chính xác và đúng giờ từ các thông tin tình báo nước ngoài của Cộng đồng Tình báo.