美国国家航空航天局局长（英语：Administrator of the National Aeronautics and Space Administration），是美国国家航空航天局最高级别的首席执行官官，其职能是作为美国总统的空间科学议题的高级顾问。根据美国国家国家航空航天局明文，局长的工作是“领导美国国家国家航空航天局团队，管理运用其资源，推进太空探索的愿景”。国家航空航天局副局长作为美国国家国家航空航天局第二把交椅，其职能是辅助局长统筹全局领导，规划方案和制定政策方向。他们对外即代表了国家航空航天局整个机构。局长及副局长另一项执行的任务就是监督内部各个职能部门的工作，财务总监，总法律顾问部门和战略通信部门等等。
美国国家航空航天局的第一任局长是托马斯·格伦南博士。他在任期内最大的成就是把当时分散在美国各地独立的太空科技研究机构整合在一起，组成一个完整的体系。所有局长中，担任时间最长的是丹尼尔·戈尔丁，他从1992年4月1日就职到2001年11月17日离任，任期将近十年。他最受瞩目的成就是提倡用“更快，更好，更便宜”的方式开拓的空间计划。詹姆斯·C·弗莱彻是唯一一名担任过两任局长的人，在挑战者号灾难后，离任近十年的他，再次被委派到局长的职务，掌管美国国家国家航空航天局各个部门。
约翰·戴利是在任时间最长的代理副局长，他从美国海军陆战队退役后便接手担任该职务。休·德赖登博士博士在在职时间最长的，正式任命的副局长，也是美国国家航空航天局的第一任副局长。威廉·格雷厄姆博士和弗雷德里克·格雷戈里均两次担任过副局长一职，这期间还都兼任过局长的职务。丹尼尔·马尔维尔博士曾两次担任代理副局长，中间还升任过代理局长。
现任的美国国家航空航天局局长是比尔·纳尔逊，于2021年5月3日就任。
