中科大成立之初，郭沫若以中国科学院院长身份兼职出任校长。一位文学家担任一所理工科大学的首任校长，对于这所学校人文风貌的熏染极其重要，中科大成为一所既张扬科学技术风帆又不缺少文化传承的大学。郭沫若要求中科大学子成为科学技术方面的专家，同时也希望同学们学习一点文学艺术，形成科学和艺术的融合，在文学艺术中找到科学技术创造的灵感。

朱清时院士1963年9月进入中国科学技术大学近代物理系学习，1968年12月毕业分配到青海西宁山川机床铸造厂工作。1974年12月调入中国科学院青海盐湖研究所，从此开始研究工作。1984年8月调到中国科学院大连化学物理研究所，1991年当选为中国科学院院士。1994年开始在中国科学技术大学从事教学科研工作，主持创建中国科学院选键化学重点实验室。1996年8月任中国科学技术大学副校长，1998年6月至2008年9月任中国科学技术大学校长。

1958年9月，为培养研制“两弹一星”的尖端人才，中科大创新立校。在60多年时间里，中科大攻克了同步辐射加速器、铁基超导材料、超越早期经典计算机的光量子计算原型机等一个又一个科学高峰；主导或参与研制世界首颗量子科学实验卫星“墨子”、暗物质粒子探测卫星“悟空”，开通国际上首条千公里级量子保密通信骨干网“京沪干线”。

历任中科大校长不少都有留洋经历。例如，郭沫若曾赴日本留学，严济慈赴法国，滕藤赴苏联列宁格勒工艺学院进修，谷超豪获莫斯科大学物理—数学科学博士学位，万立骏在日本东北大学获得博士学位等。

包信和，1959年生，无党派人士，物理化学家，中国科学院院士、发展中国家科学院院士和英国皇家化学会荣誉会士，2018年度陈嘉庚化学科学奖得主。包信和主要从事能源高效转化相关的表面科学和催化化学基础研究，以及新型催化过程和新催化剂研制和开发工作，研究成果曾获评2014和2016年度“中国十大科学进展”。1995年从德国回国后，包信和长期在中科院系统工作，历任中科院大连化学物理研究所所长助理、副所长、所长，中科院沈阳分院院长。2015年7月至2017年6月，包信和任复旦大学常务副校长，2017年6月起任中科大校长。

ay·体育常进，1966年5月出生，研究生，理学博士，中共党员，第二十届中央候补委员，研究员、中国科学院院士。常进曾任中国科学院紫金山天文台副台长、台长；国家天文台副台长（兼）、台长等，2023年5月任中国科学院副院长、党组成员。他长期从事空间高能粒子尤其是电子探测技术方法及科学实验研究，是“悟空”号暗物质粒子探测卫星首席科学家。

侯建国是物理化学家和纳米材料专家，研究领域包括纳米材料与结构、单分子物理与化学、扫描隧道显微学，中国科学院院士、发展中国家科学院院士。系十九届、二十届中央委员。他曾获国家自然科学奖二等奖、中国科学院自然科学奖一等奖、中国科学院杰出科技成就奖、安徽省重大科技成就奖、安徽省科学技术奖一等奖、何梁何利奖、陈嘉庚化学奖、中国分析测试协会CAIA奖特等奖、海外华人物理学会“亚洲成就奖”等多个重要科技奖项。

2008年，侯建国任中科大校长（副部长级），2015年任科学技术部副部长、党组成员，2016年任广西壮族自治区党委副书记，2017年任国家质量监督检验检疫总局党组书记、副局长。2018年，侯建国履新中国科学院党组副书记、副院长（正部长级），2020年12月至今任中国科学院院长、党组书记。