在明代，从永乐开始，一直到万历，明朝共在奴儿干都司之下设有384卫，24千户所，七站、七地面、一寨，都司官员是朝廷委派的命官，可子孙世袭，卫、所官员大部分是当地各族的酋长，任命时要由朝廷授给印信、剌文和朝服。奴儿干都司的各级官员都要听从朝廷调拔，并戮力同心镇守边疆，各卫、所要按规定向中央定期缴纳贡赋，卫、所间的矛盾由朝廷排解处理，卫、所的迁移或管理范围的变动要由朝廷批准，卫、所官员必须听从朝廷的一切政令。戍守奴儿干城的边防军戍期一至二年，期满即轮换。为了有效地运送戍军，按时上缴贡赋和下达政令，成祖继续实行元朝的“站赤”制度，并根据需要加设新驿站，从辽东都司到奴儿干都司，设置了几十个驿站。为了充分利用舟楫之利，还在松花江上修建了一所制造“巨舡”的船厂，因而“船厂”两字成为了奴儿干都司境内一个重镇的名字。船厂又称为“吉林乌拉”，这是满语“沿江”的意思，其地即今天的吉林市。永乐年间，有一个名叫刘清的辽东指挥使曾在船厂主持营建巨舡以便利奴儿干地区的水上交通。
奴儿干都司管辖下的东北各族人民，与上古、中古的肃慎、挹娄、勿吉、、室韦、女真等都有着历史渊源，他们又是满、鄂伦春、鄂温克、锡伯、赫哲、达斡尔等东北各族的先民，是中华民族不可分割的组成部分。明代将其统称为女真，只是按其居住地域和不同的生活习俗大体区分为建州、海西、野人三部。其中建州女真与明朝中央的地理位置相距最近。“建州”得名于永乐元年明成祖赐阿哈出名李思诚并任命李思诚为建州卫指挥使。后来明成祖又娶李思诚之女为妃，建州卫由原地不断向西南迁徙并愈来愈多的接受汉族经济、文化熏陶，成为女真各部中发展最快的一支。明成祖设置奴儿干都司，对奴儿干地区进行有效的管理和经济、文化涵濡，促进了东北各族的发展和进步，加强了中华民族的凝聚力。