VSV基因組為不分節段的單股負鏈RNA（ssRNA）病毒，長約11 kb。從3′端→5′端依次排列著N、NS、M、G、L 5個不重疊的基因，分別編碼核（N）蛋白、磷酸（P）蛋白、基質（M）蛋白、糖（G）蛋白、及RNA聚合酶(L)蛋白等5種不同的主要蛋白。N基因的3′端有不翻譯的先導序列，5′端有非翻譯區，各基因間有間隔序列。先導RNA在感染細胞中是最早的病毒轉錄物。為47 nt，它既不戴帽，也不翻譯，其功能尚未完全清楚，可能是抑制宿主RNA的合成。N基因為1 333 nt，編碼病毒核（N）蛋白，核蛋白分子由422個氨基酸殘基組成，分子量為47 kD。每個病毒粒子含有1 258個拷貝，它可有效的保護病毒RNA免受各種核酸酶的消化。N蛋白呈群特異性，為許多型和亞型所共有，有高的抗原性，刺激機體產生非中和抗體，且在轉錄復制中擔任了重要的角色，它對維持基因組RNA呈伸展形式可能是需要的，與復制調節有關；NS(P)基因為822 nt，編碼磷酸蛋白，磷酸蛋白分子由222個氨基酸殘基組成（VSV-NJ由274個殘基組成，與Indiana病毒株的同源性為41%），每個病毒粒子含有466個拷貝。NS基因呈高度不均一的磷酸化。由NS、L、N蛋白-RNA復合物對轉錄酶活性的發揮是必需的；M基因為838 nt，編碼基質蛋白（位于包膜內側面），由229個氨基酸殘基組成，分子量為26 kD，每個病毒粒子含有1 826個拷貝, 不糖基化。
作為一種連接蛋白（使核衣殼與鑲有糖蛋白的脂質膜接觸），它使與插有G蛋白的細胞漿膜接觸。M蛋白堿性較強，可通過與核衣殼結合而抑制轉錄，同時對VSV的出芽過程是必不可少的。它是涉及出芽過程的惟一多肽，可以說，M蛋白的合成對VSV的成熟是必需的；G基因為1 672 nt，編碼糖蛋白，VSV-IN由511個氨基酸殘基組成，分子量為57 kD，每個病毒粒子含有1 205個拷貝。G蛋白上含有2個糖基化位點，是病毒的主要表面抗原，決定著病毒的毒力，也是病毒的保護性抗原。它可刺激機體產生中和抗體，呈現型、亞型，乃至株的特異性。G蛋白在病毒吸附在宿主細胞中以及病毒從宿主中出芽釋放起到了重要作用，與病毒吸附到宿主細胞受體有關的病毒成分是糖蛋白。當選擇性的蛋白溶解以去除VSV糖蛋白時，便會降低病毒的感染性，并且抗糖蛋白的抗體能有效的中和該病毒。L基因為6 380 nt，編碼RNApolyE蛋白，由2 109個氨基酸殘基組成，分子量為241 kD，每個病毒粒子含有50個拷貝。它可能決定RNA的轉錄活性。L蛋白涉及起始、延伸、甲基化、戴帽、聚（A）尾形成等等。在基因之間間隔2或3個核苷酸的間隔序列有廣泛的同源性，這些序列有一個共同的結構，即3-AUAC(U) 7NAUUGUCNN-UAG-5。這些基因之間的保守序列是一種關鍵信號，以影響多聚酶的活性或酶的切割活性，而在復制過程中，這些信號被掩蓋，不起作用。