ในระยะแรกๆ ของการดำเนินการยังไม่มีการแต่งตั้งผู้บริหารระดับคณบดีอย่างเป็นทางการ จนกระทั่งปี 2544 จึงมีผู้ได้รับการแต่งตั้งให้ปฏิบัติหน้าที่บริหารสำนักวิชาวิทยาศาสตร์ ดังนี้
- รองศาสตราจารย์ ดร.มัลลิกา เจริญสุธาสินี ตำแหน่งคณบดี พฤษภาคม 2561 – ปัจจุบัน
- รองศาสตราจารย์ ดร.ชิตณรงค์ ศิริสถิตย์กุล ตำแหน่งรักษาการแทนคณบดี ตุลาคม 2560 – เมษายน 2561
- ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เสน่ห์ รุจิวรรณ ตำแหน่งรักษาการแทนคณบดี พ.ศ. 2559 – 2560
- ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.หมุดตอเล็บ หนิสอ ตำแหน่งคณบดี พ.ศ. 2554 – 2559
- รองศาสตราจารย์ ดร. อมรา ช้างทรัพย์ ตำแหน่งคณบดีพ.ศ. 2550– 2554
- ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สราวุธ เดชมณี ตำแหน่งรักษาการแทนคณบดี พ.ศ. 2550
- รองศาสตราจารย์ ดร. ธีรยศ วิทิตสุวรรณกุล ตำแหน่งคณบดี พ.ศ. 2549
- ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สราวุธ เดชมณี ตำแหน่งรักษาการแทนคณบดี พ.ศ. 2548
- รองศาสตราจารย์ ดร. ชัยวิทย์ ศิลาวัชนาไนย ตำแหน่งคณบดี พ.ศ. 2544-2547
- รองศาสตราจารย์ ดร. ชัยวิทย์ ศิลาวัชนาไนย ตำแหน่งรักษาการแทนคณบดี พ.ศ. 2542-2543
- รองศาสตราจารย์ ดร.อมรา ช้างทรัพย์ ตำแหน่งรักษาการแทนคณบดี พ.ศ. 2541
- รองศาสตราจารย์ ดร.พิสุทธิ์ มังกรกาญจน์ ตำแหน่งรักษาการแทนคณบดี พ.ศ. 2540
ผู้บริหารทุกท่านมีส่วนสำคัญในการวางรากฐานและพัฒนาสำนักวิชาให้มีการดำเนินงานอย่างเป็นระบบมีความเข้มแข็งและเจริญก้าวหน้าทางวิชาการอย่างต่อเนื่อง และเป็นไปตามวัตถุประสงค์ของการก่อตั้งสำนักวิชาวิทยาศาสตร์และมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์