1. Filip Nikolić (1830–1867)
1853–1856.
Ukazom kneza Aleksandra Karađorđevića uspostavlja se zvanje bibliotekara i čuvara Narodne biblioteke i Muzeja. Za prvog čuvara postavljen je, 1853. godine, profesor Trgovačke škole Filip Nikolić. Tokom dve i po godine, koliko je vodio obe ustanove, Nikolić je napravio popis svih predmeta, izradio pravila ustanova, zahtevao poseban budžet i veće prostorije za Muzej i Biblioteku.
2. Đuro Daničić (1825–1882)
1856–1859.
Nakon postavljenja za čuvara Narodnog muzeja, poznati filolog, profesor Velike škole, i jedan od najistaknutijih radnika na proučavanju srpskog i hrvatskog jezika, Đuro Daničić, zahteva od nadležnog ministarstva da se za Muzej i Biblioteku, kako to rade u svetu, sazida posebna zgrada. Državni savet je, zbog velikih rashoda, predlog odbio uz preporuku da se za potrebe smeštaja ovih institucija unajmi posebna kuća, što se na žalost nije desilo.
3. Milivoj Prajzović
1859–1860.
Državni pitomac Milivoj Prajzović proveo je na mestu čuvara Muzeja nepuna četiri meseca. Za protokolistu Ministarstva pravosuđa prelazi 1860. godine.
4. Kosta Crnogorac
1860–1861.
U februaru 1860. godine, državni pitomac Kosta Crnogorac postaje čuvar Muzeja, a već u maju 1861. godine dobija premeštaj u Šabac, gde ga postavljaju za profesora Gimnazije. Njega privremeno zamenjuje načelnik Uprave prosvete, Ljubomir Nenadović, da bi 10. maja 1861. godine, ukazom kneza Mihajla Obrenovića, za čuvara bio postavljen dr Janko Šafarik.
5. Janko Šafarik (1814–1876)
1861–1869.
Profesor Visoke škole, član Društva srbske slovesnosti, arheolog i numizmatičar. Pokrenuo prva arheološka istraživanja na Rudniku, Kosmaju i Jelici. Još 1848. godine, zajedno sa Sterijom Popovićem i Grubarovićem sastavlja Spisak stvari Muzeumu Srbskom prinadležeći, koji predstavlja prvi muzejski inventar u Srbiji. Muzej je iz Topčijske kasarne preseljen u zgradu Uprave prosvete. U junu 1862, s početkom oružanog sukoba između Srba i Turaka, Šafarik hitno prenosi muzejsku zbirku na bezbedno mesto, što predstavlja prvi primer zaštite fondova u ratnim okolnostima. Nakon preseljenja u zdanje majora Miše Anastasijevića, Šafarik priređuje prvu muzejsku postavku, koja je povremeno bila otorena za publiku, pre svega za licejce i gimnazijalce. Tokom Šafarikovog vremena sistematizovane su zbirke muzeja.
6. Stojan Novaković (1842–1915)
1869–1874.
Diplomata, filolog, istoričar književnosti, profesor beogradske gimnazije, ministar prosvete, predsednik Srpske kraljevske akademije. Kao ministar prosvete u vladi Jovana Ristića sproveo je reformu srednjeg obrazovanja, čije tekovine i danas postoje. Diplomatsku karijeru započeo je misijom u Carigradu, a istu nastavlja misijama u Parizu i Petrogradu. Kao čuvar Muzeja, Novaković obezbeđuje izdvajanje posebnog budžeta za muzej, ističući da se na njega malo troši. Inicirao je donošenje Zakona o Narodnoj biblioteci i muzeju.
7. Jovan Bošković (1834–1892)
1875–1880.
Filolog, sekretar Srbskog učenog društva, ministar prosvete, profesor Velike škole u Beogradu, akademik, istaknuta ličnost u kulturnom životu zemlje i jedan od glavnih pokretača osnivanja Narodnog pozorišta u Beogradu. Nakon postavljenja za čuvara Muzeja aktualizuje problem prostora, saradnika, finansija. U budžetu za 1880. godinu traži novac „za nabavku i iskopavanje starina“ i „za putovanje u interesu Muzeja“.
8. Nićifor Dučić (1832–1900)
1880–1881.
Istoričar, dobrovoljački komandant, kaluđer i arhimandrit Srpske pravoslavne crkve, član Srpske kraljevske akademije, te predsednik Srpskog učenog društva. Nićifor Dučić poslednji je čuvar Narodne biblioteke i Muzeja. Godine 1881, ministar prosvete, Stojan Novaković, podnosi Predlog zakona o Narodnoj biblioteci i Muzeju, obrazlažući da promene obima rada i povećanja potreba zahtevaju da se razvoj obe institucije mora jamčiti. Prema članu 2. ovog zakona, „Neposredna uprava i rukovanje bibliotekom i muzejom narodnim, pripada nad bibliotekom Bibliotekaru, a nad muzejom Profesoru arheologije u Velikoj školi, koji je u isti mah i čuvar Narodnog muzeja“.
9. Mihailo Valtrović (1839–1915)
1881–1905.
Valtrović je bio prvi profesor arheologije na Velikoj školi, utemeljivač srpske arheologije i muzeologije, član Srpske kraljevske akademije, prvi upravnik Narodnog muzeja od razdvajanja sa Narodnom bibliotekom. Osnivač je Srpskog arheološkog društva 1883, i pokretač prvog stručnog časopisa Starinar, čiji je i urednik od 1884. do 1907. godine. Kao čuvar Narodnog muzeja, Valtrović postavlja temelje Muzeja kao moderne ustanove zaštite kulturnog nasleđa. Sa obrazloženjem da se „stane na put… samovoljnom uništavanju starina i njihovom izvozu van zemlje“, Valtrović podnosi Projekat zakona o istorijskim i umetničkim starinama u Srbiji. Već 1882. godine priređuje prvu javnu izložbu skulptura Petra Ubavkića, a krajem iste godine, na vest o smrti Katarine Ivanović, izlaže 23 njene slike.Pored „stručnog spiska“ svih predmeta, Valtrović nije zapostavljao ni pripremu stručnog kataloga za muzejsku publiku Početkom 1900, Muzej dobija i zvanično odobrenje za realizaciju izložbi i štampanje kataloga, a prvi stručni katalog bio je Opis stvari iz zaostavštine Vuka Stefanovića Karadžića. Početkom 1904. godine, dugogodišnji radovi na stalnoj postavci su okončani, te je i Muzej uključen u program proslave stogodišnjice Prvog srpskog ustanka.
10. Miloje Vasić (1869–1956)
1906–1919.
Arheolog, profesor na Velikoj školi i Filozofskom fakultetu u Beogradu, član Srpske kraljevske akademije. Kao čuvar Narodnog muzeja, nastavio je s naučnim istraživanjima kojima je osnov postavio Valtrović, ali razvija i izložbenu deltnost muzeja, kao i poslove zaštite. Vasićeva istraživanja Vinče, započeta 1908. godine, pozicioniraju Srbiju na arheološku mapu Evrope prezentujući svetskoj javnosti izuzetan segment naše kulturne baštine. Veliku pažnju posvećuje javnom radu muzeja – javlja se inicijativa da u određena dane Muzej bude stalno otvoren. Već februara 1907. realizuje se izložba Jugoslovenske umetničke kolonije, tokom koje se prvi put beleži broj posetilaca, kojih je bilo 4.298. Tokom Vasićevog vremena, prvi put u istoriji Muzeja sprovedena je stručna intervencija zaštite kulturnih dobara, tokom koje je u Muzej dopremljen ikonostas iz manastira Blagoveštenje za potrebe čijeg izlaganja je bio sagrađen poseban zaštitni okvir.
11. Vladimir Petković (1874–1956)
1919–1935.
Istoričar umetnosti i arheolog, predavač na Filozofskom fakultetu u Beogradu, upravnik Arheološkog instituta, član Srpske kraljevske akademije, koji je srpskoj istoriografiji i istoriji umetnosti postavio temelje naučnog izučavanja spomeničke baštine, posebno srpske srednjovekovne umetnosti. Postaje direktor Narodnog muzeja u teškim uslovima, nakon njegove devastacije u Prvom svetskom ratu, kada muzej predstavlja, kako on sam konstatuje, „samo senku nekadašnjeg Muzeja“. Posle brojnih poteškoća, Muzej se 1922. godine useljava u kuću Raše Miloševića i već naredne godine otvoren je za javnost. Zahvaljujući Petkovićevom zalaganju i zaposlenim stručnjacima, Muzej se brzo oporavlja, modernizuje (osniva se prva konzervatorsko–restauratorska radionica) i razvija u svim oblastima muzejske delatnosti, ali najviše pažnje posvećeno je istraživanjima.
12. Milan Kašanin (1895–1981)
1935–1944.
Istoričar umetnosti, likovni kritičar, književnik, istoričar književnosti i kulturni radnik, savremene evropske nazore usvaja školujući se na Sorboni. Doktorirao je 1926. godine, a već naredne postaje čuvar Muzeja savremene umetnosti, a potom, nakon spajanja sa Historijsko-umetničkim muzejom i direktor novoformiranog Muzeja kneza Pavla. Zahvaljujući Kašaninu Muzej je do 1939. godine priredio šest izložbi iz inostranstva, među kojima izdvajamo Italijanski portret kroz vekove (1938) i Francusko slikarstvo 19. veka (1939), pokrenuo je časopis Umetnički pregled i razvio uspešnu izdavačku delatnost koja je pratila izložbe vanredno ilustrovanim katalozima. Sarađujući sa knezom Pavlem Karađorđevićem, Kašanin uvećava umetničke kolekcije oba muzeja i realizuje savremeno koncipiranu osnovnu postavku koja oslikava raznovrsnost i bogatstvo muzejske kolekcije. Zahvaljujući brizi tadašnjeg direktora i činjenici da je Muzej radio i tokom rata, muzejske zbirke tokom ovog sukoba nisu devastirane. Od 1951. sve do penzionisanja, Kašanin radi kao upravnik Galerije fresaka.
13. Veljko Petrović (1884–1967)
1944–1962.
Književnik, istoričar umetnosti, član SANU, predsednik Matice srpske i Srpske književne zadruge. U mećuratnom periodu bio je jedno vreme referent i inspektor u Umetničkom odeljenju Ministarstva prosvete. Krajem 1944. godine postaje direktor Umetničkog muzeja. Već sledeće godine, povodom stogodišnjice Muzeja, organizuje izložbu Srpsko slikarstvo 18. i 19. veka. U narednim godinama Narodni muzej prolazi kroz velike promene – ustupljena mu je zgrada Hipotekarne banke na Trgu Republike, u kojoj je Muzej 1952. godine otvoren za javnost, ponovo kao Narodni muzej. Tokom gotovo osamnaest godina u kojima je Veljko Petrović bio direktor, Muzej je organizovao brojne izložbe, uspostavio ponovo međunarodnu saradnju, razvijao pedagošku delatnost, nastavio arheološka istraživanja, pokrenuo Zbornik Narodnog muzeja, profilisao se kao umetničko-istorijski muzej
14. Lazar Trifunović (1929–1983)
1962–1969.
Istoričar umetnosti, likovni kritičar, profesor, bio je osnivač katedre za Modernu umetnost na Filozofskom fakultetu u Beogradu, gde je predavao istoriju modernizma do kraja života. Osim izuzetnog doprinosa u oblasti istorije umetnosti, Lazar Trifunović posebno je važan i za razvoj muzeologije u Srbiji, kao direktor Narodnog muzeja u Beogradu i jedan od osnivača Galerije savremene umetnosti u Nišu, Galerije Lazar Vozarević u Sremskoj Mitrovici i Galerije Milena Pavlović Barili u Požarevcu. U delatnost Narodnog muzeja uneo je novine koje su često nailazile na oštre otpore. Zagovarajući inovativnost u realizaciji osnovnih muzejskih zadataka i njihovo usklađivanje sa tada savremenim muzeološkim standardima, kao i akcije kojima bi se doprinelo društvenoj afirmaciji Muzeja i njegove naučnoprosvetne misije, Trifunović teži kreiranju dinamičnog, otvorenog muzeja. Obezbeđuje sredstava za, do sada jedinu, adaptaciju zgrade, zahvaljujući kojoj je prostor Hipotekarne banke prilagođen potrebama savremenog muzeja. Trifunović omogućava dalji razvoj Muzeja i prisniju vezu institucije i posetilaca.
15. Miodrag Kolarić (1912–2001)
1969–1973.
Istoričar umetnosti i dugogodišnji kustos, radi u Narodnom muzeju od 1951. godine. Miodrag Kolarić je objavio oko 250 studija, članaka, eseja i tekstova, pokazujući izuzetno širok spektar znanja i intersovanja. Kao direktor, od 1969. godine nastavlja realizaciju programa i aktivnosti svog prethodnika. U novembru 1969. svečano je, pod pokroviteljstvom predsednika Jugoslavije, proslavljena 125-godišnjica Narodnog muzeja. Tom prilikom Muzeju je vraćen antički srebrni pehar iz Berlinskog muzeja, koji je tamo dospeo nakon što je za vreme Prvog svetskog rata opljačkan i prodat.
16. Vladimir Kondić (1932–1994)
1973–1980.
Arheolog, direktor Arheološkog instituta u Beogradu, rukovodilac važnih istražvačkih projekata, autor brojnih radova, posebno iz oblasti rimske arheologije i numizmatike. Kao direktor Narodnog muzeja intenzivirao je međunarodnu saradnju i gostovanja svetskih izložbi u Muzeju. Uviđajući značaj sistematskih arheoloških istarživanja za razvoj muzejskih zbirki, u programskom razvoju Narodnog muzeja, pored izložbene delatnosti akcentuje arheološku delatnost. Zahvaljujući Vladimiru Kondiću, Narodni muzej je bio nosilac obimnih poslova u okviru zaštitnih i naučnositraživačkih radova projekta Đerdap 2. Rezultatati istraživanja predstavljeni su u okviru Arheološkog muzeja Đerdapa, čije osnivanje je rezulatat posebnog zalaganja Vladimira Kondića.
17. Jevta Jevtović (1931–2011)
1980–1996.
Studije istorije umetnosti završio je na Filozofskom fakultetu u Beogradu. Od 1956. godine upravnik je Doma kulture Zapadni Vračar i na toj dužnosti ostaje sve do 1965. Za direktora Muzeja primenjene umetnosti u Beogradu izabran je 1971, da bi 1977. prešao na mesto sekretara Gradske konferencije Socijalističkog saveza radnog naroda Beograda. Od oktobra 1980. do odlaska u penziju 1996, Jevtović je bio direktor Narodnog muzeja u Beogradu. Tokom ovog razdoblja Muzej nastavlja sa realizacijom brojnih arheoloških iskopavanja, teži unapređenju medijske promocije i poboljšanju ukupne funkcionalnosti ustanove. Nalazeći se na čelu dva republička muzeja, tokom 23 godine doprineo je njihovom izoštrenijem programskom profilisanju i osavremenjavanju, većoj povezanosti s publikom i društvenom sredinom.
18. Bojana Borić-Brešković (1947)
1996–2001
Od 1997, prvi put u istoriji, Narodni muzej je na čelu imao direktorku. Klasični filolog Bojana Borić–Brešković najpre je, kao rukovodilac Kabineta numizmatike i epigrafike, radila u Muzeju grada Beograda, da bi se 1977. godine zaposlila u Narodnom muzeju na mestu kustosa Zbirke za antičku numizmatiku i epigrafiku. Tokom godina u kojima je Bojana Borić-Brešković bila direktorka, prilike nisu bile lake – najpre je povučen deo stalne postavke, Zbirka strane umetnosti, a zbog NATO bombardovanja 1999. godine, i celokupna stalna postavka. Ipak, Muzej je imao izuzetno dinamičnu izložbenu delatnost; pokrenute su manifestacije po kojima se Muzej prepoznaje, poput Međunarodne smotre arheološkog filma, inicirani su važni projekti, kao što su Zaštita kompleksa Lepenski Vir ili letnja škola konzervacije Dijana. Inicijative za rekonstrukciju centralne zgrade skrenule su pažnju na teško stanje Narodnog muzeja.
19. Nikola Tasić (1932-2017)
2001–2003.
Arheolog, dugogodišnji direktor Balkanološkog instituta, član SANU, karijeru je započeo u Zavičajnom muzeju Zemuna i Muzeju grada Beograda. Sistematski je istraživao na desetine arheoloških lokaliteta, među kojima izdvajamo lokalitete Vinča–Belo brdo, Gomolav, Gradina na Bosutu i Belegiš. U domaćim i stranim publikacijama objavio je više od 300 radova: članaka, studija, monografija, referata. Direktor je Narodnog muzeja od kraja 2001. godine do aprila 2003, u kojem paralelno sa projektima Balkanološkog instituta, uspešno realizuje i nekoliko izuzetnih izložbenih projekata. Ukazujući na alarmantno stanje Narodnog muzeja, Tasić pokreće inicijativu da se pristupi temeljitoj rekonstrukciji zgrade iz 1903. godine. Već naredne godine inicijativa je prihvaćena, prikupljena su inicijalna sredstva, a podršku projektu rekonstrukcije Narodnog muzeja pružio je premijer Zoran Đinđić.
20. Tatjana Cvjetićanin (1963)
2003–2012.