Управление городом осуществляется Одесским городским советом (Городской думой) во главе с Одесским городским головой (мэром). Исполнительный орган — Исполнительный комитет (Исполком) городского совета. Городской совет расположен по адресу: 65004 Одесса, Думская пл., 1.
В состав городского совета V созыва по результатам выборов-2006 вошли: народный блок Литвина (8 мандатов), блок Наталии Витренко «Народная оппозиция» (15 мандатов), блок Эдуарда Гурвица «Наша Одесса» (31 мандат), блок Юлии Тимошенко (12 мандатов), оппозиционный блок «Не Так!» (10 мандатов), Одесская городская организация Партии регионов (38 мандатов), Одесская городская организация Социалистической партии (6 мандатов).
Выборы мэра и горсовета должны были состояться 30 мая 2010 года, однако Верховная Рада перенесла местные выборы на 31 октября 2010 года. По данным Центра Разумкова[8] в рейтинге потенциальных кандидатов на пост городского головы лидировали Эдуард Гурвиц и Алексей Костусев. Городским главой с 6 ноября 2010 года стал Алексей Костусев.
В Одессе сегодня существует четыре административных района, которые управляются районными администрациями: Киевский, Малиновский, Приморский, Суворовский.
У Одессы есть города-спутники — также крупные морские порты — города Ильичёвск и Южный. Одесса граничит с тремя районами Одесской области: Овидиопольским, Беляевским, Коминтерновским.