研究所所长的聘任实行国际公开招聘，理事会发布招聘公告，并由理事会聘请的科学指导委员会进行评估、推荐后，由理事会聘任。科技部批准所长任职资格。所长必须在生命科学领域有世界领先水平的科研成果，且有很高的学术造诣和国际声誉。所长任期为5年，可以连任。2003年4月，理事会聘任美国得克萨斯大学西南医学中心的生物化学和细胞生物学家、美国科学院院士王晓东博士，和耶鲁大学植物分子生物学家邓兴旺博士为北京生命科学研究所第一任共同所长。2009年10月，理事会聘任王晓东博士为北京生命科学研究所第二任所长。