頂管機主要由旋轉挖掘系統、主頂液壓推進系統、泥土輸送系統、注漿系統、測量設備、地面吊裝設備和電氣系統等組成。

沿水平衡式頂管機還設有泥水處理裝置。其中旋轉挖掘系統（俗稱“機頭”）主要由前鋼殼、后鋼殼、切削機構、切削刀盤、刀盤減速器、送排泥漿機構、液壓動力裝置、糾偏液壓缸、防水圈、切削刀頭、刀盤旋轉軸、電氣系統、自動控制系統以及附屬裝置等。其鋼殼承受外部土壓和水壓，保護內部設備和操作人員的安全，便于在開挖面進行連續切削、襯砌和推進等作業。

另外，主頂液壓推進系統由主頂液壓泵、主頂液壓缸、油管和操作臺等4部分組成，是旋轉挖掘系統和所施工管道的頂推動力裝置。

頂管機的保養與維修必須堅持預防為主、狀態檢測、強制保養、按需維修、養修并重”的原則，并由專業技術人員進行保養與維修。必須按照使用說明書的要求和施工計劃，對頂管機和配套設備進行保養與維修，并須做好記錄。在頂管機長期停止掘進期間，仍應定期進行維護保養。