Kaupungin toimialat ovat konsernihallinto, sivistystoimi ja tekninen toimi. Kaupunginjohtaja johtaa konsernihallinnon toimialaa. Sivistystoimea johtaa kasvatusjohtaja ja teknistä toimea tekninen johtaja. Toimialajohtajat vastaavat toimialansa toiminnasta sekä johtavat ja kehittävät toimintaa kaupunginhallituksen, kaupunginjohtajan sekä kyseisen lautakunnan ja liikelaitoksen johtokunnan alaisuudessa.

Toimialat jakaantuvat vastuualueisiin ja nämä edelleen toimintayksiköihin.

Konsernihallinto vastaa kaupunkikonsernin toiminnan ohjauksesta ja johtamisesta ja hallinnon tukipalveluiden järjestämisestä. Konsernihallinnon vastuualueita ovat konsernipalvelut, maankäyttö, ympäristöterveydenhuolto, elinkeinopalvelut ja työllisyyspalvelut. Konsernipalvelujen vastuualueen toimintayksiköt ovat henkilöstöpalvelut, talouspalvelut, viestintäpalvelut ja tietohallinto.

Vastuualueet ja toimintayksiköt esitelty tarkemmin kohdassa Konsernihallinnon vastuualueet.

Konsernihallinnon toimialaa johtaa kaupunginjohtaja Jarkko Malmberg.

Sivistystoimi vastaa varhaiskasvatuspalveluista, perusopetuksesta, lukiokoulutuksesta ja elämänlaatupalveluista. Toimialan tehtävänä on tuottaa kasvatus-, opetus- ja koulutus- ja vapaa-ajan palveluita elinikäisen oppimisen ja kehittymisen tukemiseksi. Päätavoitteena on toimivan ja taloudellisen peruspalveluverkoston avulla edistää ja vahvistaa kuntalaisten elämänhallintaa. Tavoitteen toteuttamisessa huomioidaan uudet tuottavuutta parantavat innovaatiot ja hyödynnetään laajan kolmannen sektorin mahdollisuudet.

Sivistystoimen toimialaa johtaa kasvatusjohtaja Pekka Kares.

Tekninen toimi vastaa yhdyskuntatekniikasta sekä maaseutupalveluista. Maaseutuviranomaispalveluita Sastamalan kaupunki tuottaa yhteistoiminta-alueelle, johon Sastamalan lisäksi kuuluvat Ikaalisten kaupunki ja Hämeenkyrön kunta.
Lomituspalveluita järjestetään 18 kunnan alueella Pirkanmaalla.
Tekniseen toimialaan kuuluva tilakeskus tuottaa ja ylläpitää laadukkaat ja kilpailukykyiset vuokratilat kaupungin organisaatioille, ulkoisille vuokralaisille sekä vuokra-asukkaille.
Tekniseen toimialaan kuuluu myös Sastamalan Vesi liikelaitos.

Teknistä toimialaa johtaa tekninen johtaja Kimmo Toukoniemi.