黄厦千
任职时间（1944-1948）抗日战争爆发后，中央大学西迁至重庆沙坪坝。1939年黄厦千自美返国，受娉来中大执教，先后讲授气象观测、天气预报、高空探测、航空气象等课程。
涂长望
任职时间（1949-1950）气象学家。早年留学英国。回国后创建了中国科学工作者协会，并在重庆参与发起成立“九三学社”。建国后，先后任中央人民政府军委气象局局长、中央气象局局长。
朱炳海
任职时间（1950-1958）教授，出生于1908年2月，1927-1931就读于于中央大学地学系，毕业后在中央研究院气象研究所工作5年，1936年受娉中央大学地理系，解放后，南京大学建立，担任气象系主任。主要著作：《天气谚语》、《气象学词典》等。
徐尔灏
任职时间（1958-1970）1948年自英返国，受聘来中大气象学系任副教授，先后开设动力气象学、气象统计等课。
黄士松
任职时间（1977－1983）南京大学教授，博士生导师，早期师从涂长望，曾任中国气象学会名誉会长。主要研究方向为低纬大气环流及东亚季风环流、灾害性天气气候成因。
陆渝蓉
任职时间（1983－1984）南京大学教授，曾任南京大学党委书记、南大校友总会会长，主要研究方向为：气候变化、减灾和防灾、大气能量平衡和水循环。
主要著作有：《地球水环境学》、《气候学》。
伍荣生
任职时间（1984－1993）中国科学院院士，国家教育部大气科学教学指导委员会主任，中国气象学会理事长，国际动力气象委员会中尺度工作组主席。1956年南京大学气象系毕业。
倪允琪
任职时间（1993-1997）曾任中国气象科学研究院院长，国家973“暴雨研究”项目首席科学家，中国气象科学研究院研究员。长期从事气候动力学和天气动力学的研究工作，在国内是该学科的知名专家和学科带头人。
蒋维楣
任职时间（1997－1998，副主任，主持工作），南京大学教授，博士生导师主要研究方向为空气污染模拟与大气环境研究。主要代表著作有：《空气污染预测与防治基础》、《空气污染气象学教程》、《边界层气象学基础》。
谈哲敏
任职时间（1998－2006）南京大学大气科学系教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，全国优秀博士论文获得者，中国气象学会常务理事，主要从事中尺度动力学和数值模拟的教学与研究工作。
杨修群
任职时间（2006— ）南京大学大气科学学院教授、博士生导师、灾害性天气气候研究所所长、教育部“跨世纪优秀人才”、首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国家杰出青年科学基金获得者、国家973项目首席科学家等。 王家梅 1955－1958
白 玲 1958－1961
张淑珍1961－1964
姚鹤年 1964－1973
谢家极 1973－1983
李可位 1983－1991
严伯平 1991－1993
王晓如 1993－2011
潘益农 2011-