威斯康星大学麦迪逊分校下属21个学院，除了传统的文理学院、工程学院、商学院、法学院、医学院外，它还设有音乐学院、护理学院和药学院。文理学院由39个系和5个职业部门组成，涵盖了文学、人类科学、自然科学生物和社会科学等领域。

威斯康星大学麦迪逊分校拥有人文科学研究所、埃尔维耶姆艺术博物馆、科勒艺术图书馆、米尔斯音乐图书馆、自然科学实验室、空间科学与工程中心、威斯康星临床癌症研究中心、生物技术中心、农业试验研究所、食品研究所、酶研究所、植物园、材料科学研究中心、贫困问题研究所、罗伯特-拉福莱特公共事务研究所、社会科学研究所、教育研究和发展中心、环境研究所、人口统计学和生态学中心、工业关系研究所、USDA林产品实验室、威斯康辛地质科学中心、国立大气研究中心、伍兹霍尔海洋生物学实验室等一大批知名的科研教学设施。

威斯康星麦迪逊分校共有70个计算机教室，4600台以上的新式计算机提供学生使用，校园网络发达，设有多个运动场馆，如：体育馆、游泳池、运动中心、网球场等。设有美术博物馆、原子炉、电子显微镜 、自然历史博物馆等44个图书馆。