万全都指挥使司建立时辖宣府前、左、右卫，万全左、右卫，怀安卫、保安卫、蔚州卫、永宁卫、怀来卫、开平卫共11卫，另兴和守御千户所、美峪千户所、广昌千户所、四海冶千户所、长安岭千户所、云州千户所、龙门千户所7个千户所。在全国这是最后一个设置的省级军事机构。只设都指挥使司，而不设置相应的承宣布政使司与提刑按察使司，此前仅有辽东镇一例。
在一般情况下，一省内是三司并存，相互制衡。在边防重地的辽东和宣府，因为主要是实封卫所，只能单设都司管理。
纵观万全都司诸卫、所之布局，构成了一个以京师(北京)为轴心的扇形防御地带，形成了一个纵深梯次配置的防御部署。
所辖卫所宣府左卫：
元朝时为宣德县，是顺宁府治所。洪武四年（公元1371年）废宣德县，洪武二十六年二月（公元1393年）置宣府左卫，隶属山西行都司。洪武二十八年四月（公元1395年）改为宣府护卫，隶属谷王府。建文四年十一月（公元1402年）罢宣府护卫，复置宣府左卫，迁治保定，永乐元年二月（公元1403年）隶属后 军都督府。宣德五 年六月（公元1430年）还故地，改属万 全都指挥使司。宣府右卫：
洪武二十六年二月（公元1393年）置，与宣府左卫同城，都隶属山西行都司。洪武二十八年四月（公元1395年）改为宣府护卫，隶属谷王府。建文四年十一月（公元1402年）罢宣府护卫，复置宣府右卫，迁治保定，永乐元年二月（公元1403年）隶属后军都督府。宣德五年六月（公元1430年）还故地，改 属万全都指挥使司。宣府前卫：
洪武二十六年（公元1393年）置，治宣府城，隶属山西行都司。永乐元年二月（公元1403年）隶属后军都督府。宣德五年六月（公元1430年）还故地，改属万全都指挥使司。万全左卫：
元朝时为宣平县，属顺宁府。洪武四年（公元1371年）废县，洪武二十六年二月（公元1393年）置万全左卫，隶属山西行都司。建文四年（公元1402年）迁治山西蔚州。永乐元年二月（公元1403年）再迁治通州，隶属后军都督府，不久还故地。宣德五年（公元1430年）改属万全都指挥使司。万全右卫：
洪武二十六年二月（公元1393年）置，与万全左卫同城，都隶属山西行都司。建文四年（公元1402年）迁治山西蔚州。永乐元年二月（公元1403年）再迁治通州，隶属后军都督府。永乐二年（公元1404年）又迁治德胜堡。宣德五年（公元1430年）改属万全都指挥使司。怀安卫：
元朝时为怀安县，属兴和路。洪武三年（公元1370年）属兴和府，后改属山西大同府，不久废之。洪武二十六年二月（公元1393年）置怀安卫，隶属山西行都司。永乐元年二月（公元1403年）隶属后军都督府。宣德五年（公元1430年）改属万全都指挥使司。保安右卫：
永乐十五年（公元1417年）置于顺圣川，直隶于后军都督府。永乐十七年（公元1419年）移治西沙城。永乐二十年（公元1422年）迁入怀安城内。宣德五年（公元1430年）改属万全都指挥使司。蔚州卫：
洪武七年（公元1374年）置，
原属山西行都指挥使司。治蔚州城，与山西大同府蔚州，同城而治。宣德五年（公元1430年）改属万全都指挥使司。怀来卫：
元朝时为怀来县，属隆庆州。洪武二年（公元1369年）属永平府，洪武三年三月（公元1370年）改属北平府，不久废之。洪武三十年正月（公元1397年）置怀来守卫千户所，永乐十五年（公元1417年）改为怀来左卫，转年更名为怀来卫，隶属后军都督府。宣德五年（公元1430年）改属万全都指挥使司。延庆右卫：
原隆庆右卫，永乐二年（公元1404年）置居庸关北口，直隶后军都督府，宣德五年六月（公元1430年）改属万全都指挥使司，迁治怀来城，隆庆元年（公元1567年）避讳明穆宗年号，改名为延庆右卫。开平卫：
原独石堡，宣德五年（公元1430年）筑，同年六月自开平旧城移到此地建卫。龙门卫：
宣德六年七月（公元1430年）置于故龙门县。兴和守卫千户所：
永乐二十年（公元1422年）自兴和旧城迁入宣府城内，宣德五年六月（公元1430年）改属万全都指挥使司。龙门守卫千户所：
宣德六年七月（公元1431年）置于李家庄。