VSV基因组为不分节段的单股负链RNA（ssRNA）病毒，长约11 kb。从3′端→5′端依次排列着N、NS、M、G、L 5个不重叠的基因，分别编码核（N）蛋白、磷酸（P）蛋白、基质（M）蛋白、糖（G）蛋白、及RNA聚合酶(L)蛋白等5种不同的主要蛋白。N基因的3′端有不翻译的先导序列，5′端有非翻译区，各基因间有间隔序列。先导RNA在感染细胞中是最早的病毒转录物。为47 nt，它既不戴帽，也不翻译，其功能尚未完全清楚，可能是抑制宿主RNA的合成。N基因为1 333 nt，编码病毒核（N）蛋白，核蛋白分子由422个氨基酸残基组成，分子量为47 kD。每个病毒粒子含有1 258个拷贝，它可有效的保护病毒RNA免受各种核酸酶的消化。N蛋白呈群特异性，为许多型和亚型所共有，有高的抗原性，刺激机体产生非中和抗体，且在转录复制中担任了重要的角色，它对维持基因组RNA呈伸展形式可能是需要的，与复制调节有关；NS(P)基因为822 nt，编码磷酸蛋白，磷酸蛋白分子由222个氨基酸残基组成（VSV-NJ由274个残基组成，与Indiana病毒株的同源性为41%），每个病毒粒子含有466个拷贝。NS基因呈高度不均一的磷酸化。由NS、L、N蛋白-RNA复合物对转录酶活性的发挥是必需的；M基因为838 nt，编码基质蛋白（位于包膜内侧面），由229个氨基酸残基组成，分子量为26 kD，每个病毒粒子含有1 826个拷贝, 不糖基化。
作为一种连接蛋白（使核衣壳与镶有糖蛋白的脂质膜接触），它使与插有G蛋白的细胞浆膜接触。M蛋白碱性较强，可通过与核衣壳结合而抑制转录，同时对VSV的出芽过程是必不可少的。它是涉及出芽过程的惟一多肽，可以说，M蛋白的合成对VSV的成熟是必需的；G基因为1 672 nt，编码糖蛋白，VSV-IN由511个氨基酸残基组成，分子量为57 kD，每个病毒粒子含有1 205个拷贝。G蛋白上含有2个糖基化位点，是病毒的主要表面抗原，决定着病毒的毒力，也是病毒的保护性抗原。它可刺激机体产生中和抗体，呈现型、亚型，乃至株的特异性。G蛋白在病毒吸附在宿主细胞中以及病毒从宿主中出芽释放起到了重要作用，与病毒吸附到宿主细胞受体有关的病毒成分是糖蛋白。当选择性的蛋白溶解以去除VSV糖蛋白时，便会降低病毒的感染性，并且抗糖蛋白的抗体能有效的中和该病毒。L基因为6 380 nt，编码RNApolyE蛋白，由2 109个氨基酸残基组成，分子量为241 kD，每个病毒粒子含有50个拷贝。它可能决定RNA的转录活性。L蛋白涉及起始、延伸、甲基化、戴帽、聚（A）尾形成等等。在基因之间间隔2或3个核苷酸的间隔序列有广泛的同源性，这些序列有一个共同的结构，即3-AUAC(U) 7NAUUGUCNN-UAG-5。这些基因之间的保守序列是一种关键信号，以影响多聚酶的活性或酶的切割活性，而在复制过程中，这些信号被掩盖，不起作用。
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