รศ.ดร.ทวี หอมชง
ผู้ก่อตั้งสถาบันวิทยาศาสตร์ทางทะเล
รักษาราชการแทนผู้อำนวยการ พ.ศ. 2528 – 2529
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2529 – 2534
ผศ.ดร.สิทธิพันธ์ ศิริรัตนชัย
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2534
รศ.สุรินทร์ มัจฉาชีพ
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2538
ดร.พิชัย สนแจ้ง
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2540 – 2548
ดร.วรเทพ มุธุวรรณ
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2548 – 2556
ดร.เสาวภา สวัสดิ์พีระ
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2556 – 2560
ดร.รวิวรรณ วัฒนดิลก
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2560 – 2564
ดร.บัลลังก์ เนื่องแสง
ผู้อำนวยการ พ.ศ. 2564 – ปัจจุบัน