中心理事会采取席位制，理事长由中国科学院领导担任，成员由中国科学院前沿科学与教育局、发展规划局、条件保障与财务局、人事局局领导，中心主任、首席科学家，城市环境研究所、生态环境研究中心、大气物理研究所、过程工程研究所、合肥物质科学研究院以及广州地化所等依托和共建单位负责人组成。理事长由中国科学院院长聘任，成员由中国科学院前沿科学与教育局聘任。 

（一）理事会成员： 

理事长：丁仲礼 

成员：高鸿钧、张凤、苗鸿、朱永官、贺泓、江桂斌、朱江、匡光力、徐义刚、张锁江 

（二）理事会的主要职责是： 

1 审议决定中心的发展战略与规划、主要研究方向、基本规章制度及年度计划等重大事项； 

2 审议决定中心的组织架构和学术委员会成员、领域学术带头人、方向团队负责人和骨干人才名单； 

3 协调中心与依托单位、共建单位、院机关相关部门的关系； 

4 研究决定中心主任提出的重大事项处理方案； 

5 推动有关政策和保障措施的落实； 

6 协调组织中心的国际评估； 

7 研究决定中心其他重大事项。