美国专利局于1802年成立，是世界上最早实行专利制度的国家之一。当时为国务院直属部门，承担专利相关事务；19世纪初，商标事务亦纳入专利局的辖权范围。1975年，经国会批准，美国专利局更名为美国专利商标局(USPTO)。2000年11月，根据《美国发明人保护法》，USPTO被确立为商务部下属的绩效单位，以更加商业化的方式运作，在人事、採办、预算以及其他行政职能上享有实质性的自治管理权。其主要办公机构现位于弗吉尼亚州亚歷山大城的卡莱尔地区。
美国专利商标局的主要工作职能包括：专利授权与商标註册；为发明人提供与其专利或发明、产品及服务标识相关的服务；通过实施专利与商标等智慧财产权相关法律，管理专利、商标以及与贸易有关的智慧财产权事务，并向总统和商务部长提出相关政策建议，为增强国家经济实力出谋划策；为商务部和其他机构提供涉及智慧财产权事务的建议和説明；通过保存、分类和传播专利资讯，説明、支援创新和国家科技发展等等。
作为美国商务部14个下属局之一的USPTO为非商务实体，局长经美国参议院批准后由总统任命，同时兼任商务部主管智慧财产权事务的副部长；根据局长提名，由商务部部长委派一名主管智慧财产权事务的商务部助理副部长兼任USPTO副局长。主要机构设置如下：
下设专利审查组(负责发明、外观设计和植物专利的审查工作)与专利出版物办公室。
2．商标局：负责商标註册及相关事务，所属部门包括：
国际部下设国会关系处、国际关系处和执法维权处，职能分別是保持与国会的关系、处理国际事务以及在世界范围内维护美国智慧财产权持有人的合法权益。
下设人力资源办公室、行政管理服务办公室和公民权利办公室。
根据《美国发明人保护法》，USPTO设立专利和商标两个公共谘询委员会，为USPTO提供专利和商标的预算和管理方面的建议。每个委员会分別由12名成员组成，其中9名由商务部长任命，3名由USPTO局长任命，他们分別是USPTO各类用户和工会的利益代表。委员会的工作是负责检查USPTO在政策、目标、绩效、预算及费用收入等方面的执行情况，就上述事务向局长提供谘询意见，并在每财年结束后60天内编制年度报告，提交总统、商务部长及国会司法委员会。
USPTO是一个不依赖税收、完全自收自支的机构，其可持续运转源于坚实的财政和行政管理基础。近年来，USPTO致力于贯彻实施其《21世纪战略计画》，旨在实现以品质为核心、高产出、高市场导向型智慧财产权制度的目标。
近年来，USPTO的财政经费呈逐年上升趋势。依照美国参众两院共同通过的“延续性决议”(continuingresolution)，USPTO2007财年的总预算额将达到17．71亿美元，同预期收入基本持平。2007年2月5日，美国现任总统布希在《2008财年联邦预算请求案》中宣佈，2008财年USPTO财政预算请求为19．16亿美元。新增资金将主要用于聘用更多的审查员、更新电子专利申请和处理系统、完善品质保证专案、提高审查员考核认证和再认证的标准以及促进USPTO缩短审查週期并提升办公品质。