神舟飞船系统结构由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成。轨道舱是航天员生活和工作的地方。返回舱是飞船的指挥控制中心，航天员乘坐其上天和返回地面。推进舱也称动力舱，为飞船在轨飞行和返回时提供能源和动力。神舟飞船三舱总长8米，圆柱段直径2.5米，锥段最大直径2.8米，总质量为7755千克，返回舱采用普通圆伞和着陆缓冲发动机陆地软着陆，主伞面积1200平方米，着陆速度不大于3.5米/秒。
轨道舱
神舟飞船的轨道舱是一个圆柱体，总长度为2.8米，最大直径2.27米，一端与返回舱相通，另一端与空间对接机构连接。轨道舱被称为“多功能厅”，因为几名航天员除了升空和返回时要进入返回舱以外，其它时间都在轨道舱里。轨道舱集工作、吃饭、睡觉和清洁等诸多功能于一体。
返回舱
神舟飞船返回舱又称座舱，长2.00米，直径2.40米（不包括防热层）。它是航天员的“驾驶室”，是航天员往返太空时乘坐的舱段，为密闭结构，前端有舱门。
推进舱
神舟飞船推进舱长3.05米，直径2.50米，底部直径2.80米，舱呈圆柱形，内部装载推进系统的发动机和推进剂，为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力，还有电源、环境控制和通信等系统的部分设备。两侧各有一对太阳翼，除去三角部分，太阳翼的面积为2.0×7.5米。与前面轨道舱的电池翼加起来，产生的电力将三倍于俄罗斯联盟号飞船，平均1.5千瓦以上。这几块电池翼除了所提供的电力较大之外，它还可以绕连接点转动，这样不管飞船怎样运动，它始终可以保持最佳方向获得最大电力，免去了“翘向太阳”所要进行的大量机动，可以在保证太阳电池阵对日定向的同时进行飞船对地的不间断观测。
附加段
神舟飞船附加段也叫过渡段，是为将来与另一艘飞船或空间站交会对接做准备用的。在载人飞行及交会对接前，他也可以安装各种仪器用于空间探测。附加段存在于早期的神舟飞船上，主要用来完成与其他空间飞行器交会对接前的技术测试与验证工作。后期作为交会对接机构的安装位使用，此外也能够安装其他仪器进行空间探测。
