 | 童第周 研究员 | 第一任所长 | 中国科学院院士 | 著名海洋生物学家 | 任期 | 1950-1978 | |  | 曾呈奎 研究员 | 第二任所长 | 中国科学院院士 | 著名海洋生物学家 | 任期 | 1978-1984 | |
 | 刘瑞玉 研究员 | 第三任所长 | 中国科学院院士 | 著名海洋生物学家 | 任期 | 1984-1987 | |  | 秦蕴珊 研究员 | 第四-五任所长 | 中国科学院院士 | 著名海洋地质学家 | 任期 | 1987-1995 | |
 | 周名江 研究员 | 第六任所长 | 著名海洋环境生物学家 | 任期 | 1995-1998 | |  | 相建海 研究员 | 第七-八任所长 | 著名海洋生物学家 | 任期 | 1998-2006 | |
 | 孙松 研究员 | 第九-十任所长 | 海洋生物学家 | 任期 | 2006-2017 | |