Millennium-teknologiapalkinnon jakaa itsenäinen Tekniikan Akatemia -säätiö, jonka suomalainen teollisuus ja Suomen valtio ovat yhdessä perustaneet. Säätiöllä on 14 jäsenorganisaatiota ja sen tärkeimmät taloudelliset tukijat ovat Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiö, Elinkeinoteollisuuden keskusliitto sekä Suomen valtio.

Tekniikan Akatemian hallitus nimittää kansainvälisen palkintolautakunnan, joka valitsee palkinnon finalistit ja voittajan. Suomalaisista ja kansainvälisistä eri teknologia-alojen asiantuntijoista koostuva esivalintaryhmä tukee palkintolautakuntaa sen työssä. Lopulliset päätökset finalisteista ja voittajasta tekee Tekniikan Akatemian hallitus.