理事会是实验室的宏观管理和领导机构，负责审议大别山实验室发展战略、机构设置、主任提名、经费预决算等重大事项。理事长由信阳市委、市政府主要负责同志和省科技厅负责同志担任，副理事长由信阳市政府、信阳师范大学、湖南农业大学负责同志担任，理事由省科技厅、财政厅等省直有关部门相关处室，信阳农林学院负责同志和信阳市有关委局、有关单位主要负责同志组成。