В состав Авдеевского коксохимического завода входит 12 основных и 18 вспомогательных цехов и обслуживающих структурных подразделений.
Угольную шихту для коксования на АКХЗ производят два углеподготовительных цеха (УПЦ №1 и УПЦ№2). В состав углеподготовительного цеха №1 входит углеобогатительная фабрика проектной мощностью 6,4 млн. тонн, где рядовой уголь обогащается до необходимых для коксования параметров.
Впервые в Украине на АКХЗ были сооружены закрытые склады угля, состоящие из 32 и 36 силосов объемом по 2,5 тыс. тонн каждый (кроме силосов №№ 1, 2 УПЦ № 1 объемом 2,2 тыс. тонн). Применение автоматических дозаторов позволило использовать склады в качестве дозировочных отделений для составления шихты. Для облегчения и ускорения разгрузки углей из вагонов в зимнее время работают три гаража размораживания.
Выпуск кокса на АКХЗ обеспечивают 9 коксовых батарей в составе четырех коксовых цехов общей проектной мощностью 6,87 млн. тонн кокса валового 6% влажности в год.
Коксовые цехи оборудованы установками сухого (УСТК) и мокрого тушения кокса (кроме коксового цеха №4, где применяется в работе только УСТК). Тушение кокса с помощью инертного газа (сухой метод) является прогрессивной экологической технологией, и АКХЗ является первым и одним из двух коксохимических предприятий Украины, на котором она применяется.
Шесть цехов АКХЗ обеспечивают производство химической продукции из каменноугольной смолы и коксового газа, которые выделяются при коксовании угольной шихты. Это два цеха улавливания химических продуктов, два цеха сероочистки (очистки коксового газа от сероводорода), а также смолоперегонный и пекококсовый цехи.
Очищенный коксовый газ (после извлечения из него ряда химических веществ в химических цехах завода) используется для обогрева коксовых батарей, на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) для производства электроэнергии, тепла и технологического пара для производственных нужд завода, а также более мелкими потребителями. Для производства пара и электроэнергии на АКХЗ находит применение также тепловая энергия раскалённого кокса, которая утилизируется на установках сухого тушения кокса (УСТК).
Мощности ТЭЦ позволяют обеспечивать Авдеевский коксохимический завод собственными технологическим паром, тепловой и электрической энергией. Кроме того, заводская ТЭЦ производит тепло и горячую воду для жителей Авдеевки.
В состав вспомогательных цехов АКХЗ входят структурные подразделения по контролю качества сырья, продукции и процессов производства, ремонта и обслуживания коксохимического и энергетического оборудования, обеспечения энергоресурсами и транспортом.