高等研究中心的博士生导师有：

杨振宁：中心名誉主任，清华大学黄济北 - 陆开群 教授，中国科学院外籍院士， 1957 年诺贝尔物理奖获得者，研究领域：理论物理。

聂华桐：中心主任，清 华大学 教授，原美国纽约州立大学石溪分校理论物理研究所教授，研究领域：理论物理。

姚期智：清 华大学 教授，中国科学院外籍院士， 2000 年图灵奖获得者，原美国普林斯顿大学 计算机科学系 William and Edna Macaleer 讲座教授 ，研究领域：理论计算机科学（在高等研究中心招生的专业：应用数学）。

顾秉林（客座教授）：清华大学校长，中国科学院院士，研究领域：凝聚态理论，目前主要是低维量子结构和材料物理。

朱邦芬（客座教授）：清华大学物理系主任，中国科学院院士，研究领域：凝聚态理论，目前主要是受限小量子系统物理和半导体超快光学过程。

翁征宇：长江学者奖励计划特聘教授，高等研究中心杨振 宁讲座 教授，研究领域：凝聚态理论，主要是强关联电子系统，如高温超导理论、金属 - 绝缘体相变、量子霍尔效应等。

王小云：高等研究中心杨振 宁讲座 教授，研究领域：信息安全学（在高等研究中心招生的专业：基础数学）。从 2006 年秋季开始在高等研究中心招收博士生。

刘玉良：清华大学 “ 百人计划 ” 入选教授，研究领域：凝聚态理论，主要是低维强关联系统和高温超导理论。

沈向洋：清华大学双聘教授，微软亚洲研究院院长兼首席科学家，研究领域：计算机智能，在高等研究中心招生的专业方向：计算机图形学和计算机视觉，从 2006 年秋季开始在高等研究中心招收博士生。

郭百宁：清华大学双聘教授，微软亚洲研究院高级研究员，研究领域：计算机图形学，在高等研究中心招生的专业方向：计算机图形学和计算机视觉，从 2006 年秋季开始在高等研究中心招收博士生。

此外，高等研究中心还聘请了 6 位教育部长江学者奖励计划讲座教授：

张首晟：美国斯坦福大学物理系，凝聚态物理，（2000-2004）；

文小刚：美国麻省理工学院物理系，凝聚态物理，（2000-2004）；

李东海：美国加利福尼亚大学伯克利分校物理系，理论物理，（2001-2005）；

张寿武：美国哥伦比亚大学数学系，基础数学，（2000-2004）；

华泰立：美国加州大学圣迭戈分校物理系，生物物理，（2002-2006）；

尤 力： 美国乔治亚理工学院物理系，理论物理，（2005-2009）；

5 位清华大学双聘教授：

苏肇冰：中国科学院理论物理研究所研究员，中国科学院院士，国家自然科学基金委员会数理学部主任；

欧阳钟灿：中国科学院理论物理研究所所长，中国科学院院士，国家自然科学基金委员会理论物理重大项目首席专家；

于渌：中国科学院理论物理研究所研究员，中国科学院院士，中国科学院交叉学科理论研究中心主任；

沈向洋 （微软亚洲研究院院长兼首席科学家）

郭百宁 （微软亚洲研究院高级研究员）

以及 4 位中心客座教授（校外）：

项武忠：美国普林斯顿大学数学系教授；

项武义：美国加利福尼亚大学伯克利分校及香港科技大学数学系教授；

何天伦：美国俄亥俄州立大学物理系教授；

向涛：中国科学院理论物理研究所研究员，中国科学院百人计划学者。

他们都可以作为校外合作导师，与高等研究中心的博士生导师共同指导博士研究生。