Функціональне зонування території Заповідника здійснено відповідно до Проєкту організації території Чорнобильського радіаційно-екологічного біосферного заповідника та охорони його природних комплексів, затвердженого в установленому порядку Міністерством захисту довкілля та природних ресурсів України.
Визначені такі функціональні зони:
- заповідна;
- буферна;
- регульованого заповідного режиму;
- антропогенних ландшафтів.
Заповідна зона включає території, призначені для збереження і відновлення найбільш цінних природних та мінімально порушених дією антропогенних чинників природних комплексів, генофонду рослинного і тваринного світу та грибів.
Буферна зона включає території, виділені з метою запобігання негативному впливу на заповідну зону господарської діяльності на прилеглих територіях. До цієї зони віднесені земельні ділянки, що прилягають до заповідної зони і періодично зазнають антропогенного впливу з боку прилеглих територій. Ширина буферної зони визначається глибиною дії антропогенних впливів.
Зона регульованого заповідного режиму включає природні та мінімально порушені дією антропогенних чинників території, а саме такі об'єкти ПЗФ:
- загальнозоологічний заказник загальнодержавного значення "Чорнобильський спеціальний" (48 870,0 га);
- гідрологічний заказник загальнодержавного значення "Іллінський" (2 000,0 га);
- лісовий заказник місцевого значення "Пухівський" (13,9 га);
- ботанічна пам'ятка природи місцевого значення "Вікові дубові насадження" (11,0 га);
- ботанічна пам'ятка природи місцевого значення "Вільхові насадження проф. Товстоліса Д.І." (4,8 га);
- ботанічна пам'ятка природи місцевого значення "Ділянки сосни звичайної" (5,8 га);
- комплексна пам'ятка природи місцевого значення "Городище" (5 га);
- ботанічна пам'ятка природи місцевого значення "Дуб" (0,02 га);
- ботанічна пам'ятка природи місцевого значення "Чорновільхові насадження понад р. Прип'ять" (10,0 га);
- ботанічна пам'ятка природи місцевого значення "Чорновільхові насадження понад р. Прип'ять" (16,0 га);
- ботанічна пам'ятка природи місцевого значення "Насадження дуба черешчатого" (15,0 га);
- заповідне урочище "Вікові дубові насадження" (17,5 га);
- заповідне урочище "Загір'я" (119,0 га).
Зона антропогенних ландшафтів включає території традиційного землекористування, лісокористування, водокористування, місця проживання персоналу та передбачає провадження інших видів господарської діяльності, в ній забороняється мисливство.