В состав Академии входило 20 научно-исследовательских институтов (часть из них с филиалами) в Москве, Ленинграде, Казани, Иркутске, Ташкенте, Алма-Ате, Томске. Они занимались проблемами общей педагогики; общей и педагогической психологии; физиологии детей и подростков; дошкольного воспитания; общих проблем воспитания; содержания и методов обучения; школьного оборудования и технических средств обучения; художественного воспитания; трудового обучения и профессиональной ориентации; преподавания русского языка в национальной школе; общего образования взрослых; дефектологии.
В ведении академии находилось 17 экспериментальных учебных заведений (свыше 11 тыс. учащихся и около 1000 учителей). По планам Академии педагогических наук работало около 700 учителей-экспериментаторов и свыше 1000 базовых школ. При Академии педагогических наук был создан Всесоюзный институт переподготовки и повышения квалификации научно-педагогических и руководящих кадров народного образования.
При Академии педагогических наук работали: Государственная научно-педагогическая библиотека им. К. Д. Ушинского, функционировавшая как научно-практический центр педагогической информации, Всесоюзная заочная математическая школа, научный архив и Художественно-педагогический музей игрушки (г. Загорск).
Печатными органами АПН СССР являлись журналы: «Советская педагогика» (с 1937), «Вопросы психологии» (с 1955), «Семья и школа» (с 1946), «Русский язык в национальной школе» (с 1957), «Дефектология» (с 1969).
Академии педагогических наук СССР активно участвовала в планировании научно-исследовательской работы в области педагогических наук; оказывала помощь НИИ-педагогики (школ) союзных республик и кафедрам педагогики и психологии в организации исследований, а также во внедрении их результатов в практику учебно-воспитательной работы учреждений народного образования; привлекала к педагогическим исследованиям практических работников школ, вузов и других учебно-воспитательных учреждений; согласовывала тематику диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических (психологических) наук и т.д.
Академия педагогических наук присуждала премии академии, в том числе им. Н. К. Крупской (с 1969) и им. К. Д. Ушинского (с 1946). Академия педагогических наук регулярно организовывала Всесоюзные педагогические чтения и конкурсы учительских докладов.