De directie van het NIOZ bestaat uit algemeen directeur prof. dr. Henk Brinkhuis en adjunctdirecteur prof. dr. ir. Herman Ridderinkhof. Zij ontwikkelen het beleid, voeren het uit en zijn verantwoordelijk voor de dagelijkse leiding van het instituut.
 Brinkhuis.jpg)
Prof. dr. Henk Brinkhuis is per 1 oktober 2011 aangesteld als algemeen directeur NIOZ en zal part-time verbonden blijven aan de Universiteit Utrecht, Geowetenschappen, als hoogleraar Marine Palynologie en Paleoceanografie. Henk Brinkhuis studeerde mariene geologie en biostratigrafie/paleoceanografie aan de Universiteit Utrecht en organische geochemie aan de Technische Universiteit Delft en is gepromoveerd op een studie naar dinoflagellaten cysten en paleoceanografie van het late Eoceen en vroege Oligoceen. Zijn wetenschappelijke interesse geldt met name (extreme) klimaatveranderingen in het verleden en de paleoceanografie en paleoecologie in het algemeen. Hij is (mede-)auteur van >125 peer-reviewede wetenschappelijke publicaties en (mede)-begeleider van >25 proefschriften. Hij is als nationale vertegenwoordiger nauw betrokken bij het Integrated Ocean Drilling Program (IODP). Als initiatiefnemer en als docent is hij de drijvende kracht achter tal van internationale onderwijsprogramma’s in paleoclimatologie en -ecologie. Daarnaast bekleedt hij tal van nationale en internationale wetenschappelijke functies.
Prof. dr. ir. Herman Ridderinkhof is sinds 2007 aangesteld als adjunctdirecteur van het NIOZ en is als buitengewoon hoogleraar Fysische Oceanografie verbonden aan de Universiteit Utrecht. Herman Ridderinkhof studeerde civiele techniek en waterbouw aan de Technische Universiteit van Delft. In 1990 is hij gepromoveerd op een modelstudie naar waterstroming en mengprocessen in de westelijke Waddenzee. Herman Ridderinkhof heeft een uitgesproken interesse voor de slibhuishouding in de Nederlandse kustwateren en de Waddenzee en draait sinds 1998 een ferry-observatie-programma om de uitwisseling tussen de Noordzee en de Waddenzee te begroten. Daarnaast heeft hij meerdere grootschalige oceanografische studies geïnitieerd, gericht op hydrodynamische processen langs de continentale marge (PROCS) en de menging van Indische met Atlantische oceaan water door de vorming en het transport van wervels in de Agulhasstroom rond Zuid Afrika (ACSEX; LOCO). Herman Ridderinkhof is (mede-)auteur van >50 wetenschappelijke publicaties en bekleedt verschillende (inter-)nationale wetenschappelijke functies.