La responsabilité du Secrétariat de l'OMD est de fournir à ses Membres un soutien indépendant et d'excellente qualité pour toutes les activités menées par l'Organisation, et de les servir avec professionnalisme, impartialité et intégrité.
Le Secrétariat de l'OMD, situé à Bruxelles, emploie environ 150 personnes (Organigramme pour les Membres uniquement) et est dirigé par un Secrétaire général. Ses principales tâches sont d’apporter un appui technique, logistique et professionnel aux différents organes de travail de l’OMD, de fournir des services de renforcement des capacités et d'assistance technique et de développer et d’entretenir les outils et instruments de l’Organisation.
Quelques 45 nationalités sont représentées parmi le personnel du Secrétariat. Il se compose essentiellement de douaniers de profession. Il existe aussi un important effectif de personnel d'appui dans des secteurs comme l'informatique, les finances, la gestion des ressources humaines et les services linguistiques. Les langues de travail de l'OMD sont l'anglais et le français.