ฝ่ายบริหารของหน่วยงานตั้งอยู่ที่สำนักงานใหญ่ NASAในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. และให้คำแนะนำและทิศทางโดยรวม ยกเว้นใน กรณีพิเศษ พนักงานราชการของ NASA จะต้องเป็นพลเมืองของสหรัฐอเมริกา ผู้ดูแลระบบของ NASA ได้รับการเสนอชื่อโดยประธานาธิบดีแห่งสหรัฐอเมริกาภายใต้การอนุมัติของวุฒิสภาสหรัฐ และทำหน้าที่ตามความยินดีของประธานาธิบดีในฐานะที่ปรึกษาอาวุโสด้านวิทยาศาสตร์อวกาศ ผู้ดูแลระบบคนปัจจุบันคือบิล เนลสันซึ่งแต่งตั้งโดยประธานาธิบดีโจ ไบเดนตั้งแต่วันที่ 3 พฤษภาคม พ.ศ. 2564 คำของบประมาณของ นาซา ได้รับการพัฒนาโดย NASA และได้รับการอนุมัติจากฝ่ายบริหารก่อนที่จะส่งไปยังรัฐสภาสหรัฐฯ งบประมาณที่ได้รับอนุญาตคืองบประมาณที่รวมอยู่ในร่างกฎหมายการจัดสรรที่ได้รับการอนุมัติจากสภาทั้งสองแห่งของสภาคองเกรสและประกาศใช้เป็นกฎหมายโดยประธานาธิบดีสหรัฐฯ กิจกรรมทั่วทั้งศูนย์เช่นหัวหน้าวิศวกรและองค์กรด้านความปลอดภัยและการรับประกันภารกิจจะสอดคล้องกับการทำงานของสำนักงานใหญ่ การประมาณการงบประมาณของ MSD จะรวมเงินทุนสำหรับฟังก์ชัน HQ เหล่านี้ ฝ่ายบริหารดำเนินการศูนย์ภาคสนามหลัก 10 แห่งพร้อมการจัดการสิ่งอำนวยความสะดวกรองเพิ่มเติมหลายแห่งทั่วประเทศ แต่ละคนนำโดยผู้อำนวยการศูนย์