Članovi HMD–a obavljaju svoj rad kroz sekcije. Sekcije nisu ustrojstveni oblici. Radom sekcija rukovode Odbori na čijem čelu se nalaze voditelji sekcija. Članove Odbora imenuje Izvršni odbor HMD–a na prijedlog voditelja sekcije.

Znanstvena sekcija brine se o unapređivanju i objedinjavanju znanstvenog rada u području matematike u Republici Hrvatskoj. U djelokrug njezina rada spada suradnja s drugim nacionalnim matematičkim udrugama, organiziranje znanstvenih kolokvija, organiziranje gostovanja inozemnih matematičara u Hrvatskoj, razmjena informacija o međunarodnim matematičkim konferencijama i sl.

Nastavna sekcija bavi se unapređivanjem nastave matematike na svim razinama te organizira stručna predavanja, skupove i seminare. Također, Nastavna sekcija sudjeluje u organiziranju i provođenju svih natjecanja iz matematike u Republici Hrvatskoj.

Inženjerska sekcija bavi se promicanjem primjene matematike u gospodarstvu, financijskim institucijama i drugim područjima. Sekcija organizira popularna, stručna i znanstvena predavanja čiji je cilj informiranje javnosti o korisnosti matematike.

Stručna sekcija okuplja nastavnike matematičkih predmeta zaposlene na veleučilištima i samostalnim visokim školama u Republici Hrvatskoj. U djelokrug rada sekcije pripadaju organiziranje periodičkih stručnih kolokvija, organiziranje javnih predavanja i okruglih stolova na različite teme vezane uz nastavu matematičkih predmeta na stručnim studijima, organiziranje kongresa nastavnika matematičkih predmeta na veleučilištima i samostalnim visokim školama i sl.