Con l'allargamento dell'attività, si prospettò alla Direzione generale la necessità di una particolare struttura organizzativa per l'attività di colonizzazione, con un direttore ed una amministrazione autonomi, completamente estranei alla Sede: solo un'autonomia finanziaria e amministrativa poteva infatti consentire di prendere rapide decisioni.
Nel settembre 1937 venne poi creata una struttura nuova e distinta dalla Sede, guidata da Alberto Stern, nuovo direttore di colonizzazione. La Direzione colonizzazione di Tripoli era posta alle dirette dipendenze della Direzione generale di Roma, da cui riceveva istruzioni e autorizzazioni per le operazioni da compiere ed era intesa come l'organo esecutivo per l'attuazione del programma di colonizzazione demografica.
La Direzione di colonizzazione si occupava dell'acquisto di tutto ciò che occorreva al rifornimento dei magazzini (sementi, fertilizzanti, attrezzi e macchine, bestiame, mobilio e così via) in base ai fabbisogni presentati dai capi azienda; provvedeva al collocamento e alla vendita sul mercato di Tripoli dei prodotti agricoli che i coloni e le aziende a conduzione diretta consegnavano ai magazzini; prestava assistenza ai coloni; curava i servizi generali di sua pertinenza (pubblica sicurezza, chiesa, scuole, dopolavoro ecc.) e la manutenzione delle case, degli impianti, delle gestioni speciali e industriali; si occupava infine dell'amministrazione del personale, del pagamento delle retribuzioni e delle spese generali d'amministrazione.
Lo svolgimento dei compiti era distribuito tra diversi uffici: Ufficio di segreteria, Ufficio di ragioneria, che si occupava, tra l'altro, della tenuta dei libretti colonici, Ufficio agrario, tenuto all'applicazione ed esecuzione dei programmi di avvaloramento agrario dettati dal consulente tecnico-agrario, Ufficio commerciale ed Ufficio tecnico per le costruzioni e manutenzioni. La Direzione di Tripoli affidava la direzione e la sorveglianza nei villaggi agricoli ad un tecnico agricolo con funzioni di capo azienda, uno per ogni villaggio: a lui impartiva gli ordini e le istruzioni, e da lui dipendevano tutto il personale in servizio al villaggio (fattori, magazzinieri, operai agricoli) e i coloni, i lavori per l'avvaloramento agrario dei poderi, la manutenzione di quanto ricevuto in concessione e l'osservanza di quanto stabilito nel patto colonico.
Nel dopoguerra con la riconsegna dell'attività di colonizzazione all'amministrazione dell'Istituto si rese necessario, preliminarmente, fare il punto della situazione sull'intera attività e una delle prime azioni intraprese fu la compilazione del bilancio per l'intero periodo della gestione della colonizzazione, dal 1935 al 1953.
Le strutture della Direzione di colonizzazione continuarono a funzionare anche dopo la cessione dell'attività al delegato governativo nel 1956 e vennero smantellate solo con la chiusura definitiva della Gestione stralcio nel 1960.