李慶逵（任職：1978.12—1981）
男，漢族，博士，中國科學院學部委員（院士），九三學社社員，土壤學家。1912年2月出生，浙江寧波人。九三學社第六屆中央委員會委員，第七屆中央委員會常委。1932年畢業于復旦大學化學系。1944年赴美國留學，就讀于伊利諾大學研究生院，1946年獲農學碩士學位，1948年獲理學博士學位。1953年創立中國科學院土壤研究所，1955年被選聘為中國科學院首批學部委員(院士)。是我國土壤植物營養化學的奠基人之一，長期致力于土壤化學分析、土壤植物營養化學及施肥的研究工作。1978年至1981年期間兼任所長。
楊大志（任職：1979.08—1982）
男，漢族，中共黨員，初中文化。1928年1月出生，河北秦皇島人。1943年參加革命工作，同年加入中國共產黨。建國后先后擔任湖南省零陵地委組織部組織科長，祁東縣委副書記，湖南省委組織部辦公室主任，湖南日報社副總編，湖南省委農村工作部副部長，湖南省科委副主任等職務。1979年至1982年任黨委書記。
何電源（任職：1983.08—1986年12月）
男，漢族，副博士研究生，中共黨員，研究員。1928年10月出生，湖南江永人。1957年至1960年中科院南京土壤所土壤農化專業研究生肄業。長期從事土壤農業化學方面的研究。先后獲得湖南省科技進步二、三等獎各1項，中國科學院自然科學二等獎3項、科技進步三等獎1項，作為主要人員獲得全國科學大會獎、國家發明一等獎和自然科學二、三等獎各1項。先后獲湖南省優秀專業技術工作者、中國科學院優秀研究生導師稱號。享受國務院政府特殊津貼。1980年6月至1983年11月任副所長，1983年12月至1986年12月任代所長。
吳曉明（任職：1983.08—1986.12）
男，漢族，1924年5月出生，河北灤縣人，初中文化。1943年1月參加革命工作，1943年8月加入中國共產黨。建國后先后擔任寧河縣銀行稅務局主任局長、寧河縣工商管理局副局長、東安縣銀行行長、湖南省農科院副院長等職務。1978年6月至1983年7月任黨委副書記兼副所長，1983年8月至1984年7月任代理黨委書記，1984年8月至1986年12月任黨委書記。
何添福（任職：1986年12月—1992.05）
男，漢族，大學本科學歷，中共黨員，研究員，澡類植物專家。1939年10出生，福建平和人。1962年畢業于南京大學生物系。從事淡水藻類方面的科研工作，對我國南方地區水稻田的固氮藍藻有較深入的研究。1986年至1992年任所長。
陳朝明（任職：1994.05—1997.07）
男，漢族，大學本科學歷，中共黨員，研究員，儀器分析與農業生物化學專家。1944年12月出生，浙江寧波鄞縣人。1968年畢業于復旦大學生物化學與微生物專業。1982年至1983年作為訪問學者赴美國。主要從事儀器分析、農業生物化學及農業環境保護研究工作，并取得一些重要研究成果。1990年3月至1991年7月任我所副所長，1991年8月至1994年5月任常務副所長（主持工作），1994年5月至1997年7月任所長。
陳禮御（任職：1995.06—1999.07）
男，漢族，碩士學位，中共黨員，高級工程師。1944年6月出生，湖南湘鄉人。1967年畢業于中南工業大學礦產地質與勘探專業，1979年至1981年在中國科學院長沙大地構造研究所大地構造與成礦學專業學習，獲碩士學位。1986年12月至1995年5月任黨委副書記兼副所長、紀委書記，1995年6月至1999年7月任黨委書記兼副所長、紀委書記。
李文祥（任職：1995.06——2013.08）
男，漢族，大學本科，中共黨員，研究員。1953年7月出生，湖南新寧人。1972年1月參加工作，1978年畢業于中南林業科技大學經濟林專業。1995年6月-1999年6月任副所長，1999年7月-2007年11月任黨委書記、副所長、紀委書記，2007年11月-2013年8月任黨委書記。
王克林（任職：1999.08—2013.02）
男，研究員二級，1963年9月出生，湖北老河口人，博士生導師，長期從事景觀格局變化與生態過程研究。先后獲中國科學院科技進步二等獎、廣西區科技進步二等獎，主持完成的洞庭湖流域生態功能優化成果2008年獲湖南省科技進步一等獎。發表論文100余篇。1997年7月-1999年7月任副所長，1999年8月-2001年8月任常務副所長，主持工作，2001年9月-2013年2月任所長。
吳金水（任職：2013.02—2018.06）
男，1961年6月出生，湖北武穴人，研究員二級，博士生導師。長期從事土壤生態與農業環境方向的研究。發表論文250余篇。先后獲湖南省科技進步一、二等獎各1項，湖南省自然科學二等獎1項，中國科學院自然科學二等獎1項。2003年3月-2007年8月任副所長，2013年2月-2015年8月任副所長（主持工作），2015年8月-2018年6月任所長。