Das Präsidium der Helmholtz-Gemeinschaft besteht aus dem Präsidenten Prof. Dr. Jürgen Mlynek, acht Vizepräsidenten und dem Geschäftsführer Dr. Rolf Zettl. Der hauptamtliche Präsident vertritt die Helmholtz-Gemeinschaft nach außen und moderiert den Dialog zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik. Er ist zuständig für die Vorbereitung und die Umsetzung der Empfehlungen des Senats zur Programmförderung. Er koordiniert die forschungsbereichsübergreifende Programmentwicklung, das zentrenübergreifende Controlling und die Entwicklung der Gesamtstrategie. Die Vizepräsidenten unterstützen, beraten und vertreten den Präsidenten bei der Wahrnehmung seiner Aufgaben. Dazu gehören die Umsetzung der programmorientierten Förderung, die Koordination der forschungsbereichsübergreifenden Programmentwicklung und die Entwicklung der Gesamtstrategie. Jeder der Vizepräsidenten ist Koordinator eines der sechs Forschungsbereiche der Helmholtz-Gemeinschaft, außerdem gehören zwei Vizepräsidenten aus dem kaufmännisch-administrativen Bereich zum Präsidium. Der Geschäftsführer der Helmholtz-Gemeinschaft unterstützt, berät und vertritt den Präsidenten bei der Wahrnehmung seiner Aufgaben und leitet die Geschäftsstelle der Gemeinschaft. Als besonderer Vertreter in Verwaltungsangelegenheiten vertritt er den Helmholtz-Gemeinschaft e.V. nach außen und innen. Der extern besetzte Senat und die Senatskommissionen haben in der Helmholtz-Gemeinschaft eine wichtige Funktion für thematische Prioritäten und die wettbewerbliche Vergabe der Forschungsmittel. Den Senatskommissionen gehören ständige und - je nach beratenem Forschungsbereich - wechselnde Mitglieder an.