ตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง จนถึงปัจจุบัน โรงเรียนทุ่งสงมีผู้บริหาร 13 คน ดังนี้[3]

1. นายสิริ รัตนะรัตน พ.ศ. 2486 - พ.ศ. 2487 รักษาการแทนครูใหญ่
2. นายคิด เลิศศิริก้องสมุท พ.ศ. 2487 - พ.ศ. 2487 ครูใหญ่
3. นายเอก วัฒนกุล พ.ศ. 2491 - พ.ศ. 2495 ครูใหญ่
4. นายแพ แสงพลสิทธิ์ พ.ศ. 2495 - พ.ศ. 2498 ครูใหญ่
5. นายสวัสดี ณ พัทลุง พ.ศ. 2498 - พ.ศ. 2507 ครูใหญ่
6. นายพินิจ นุ่นพันธ์ พ.ศ. 2507 - พ.ศ. 2519 ครูใหญ่
7. นายศุภมน เสาหฤทวงศ์ พ.ศ. 2519 - พ.ศ. 2531 ผู้อำนวยการโรงเรียน
8. นางไสว คงสวัสดิ์ พ.ศ. 2531 - พ.ศ. 2535 ผู้อำนวยการโรงเรียน
9. นายสกนธ์ ไชยกาญจน์ พ.ศ. 2535 - พ.ศ. 2543 ผู้อำนวยการโรงเรียน
10. นายสุรพล หอมหวล พ.ศ. 2543 - พ.ศ. 2547 ผู้อำนวยการโรงเรียน
11. นายจำเริญ รัตนบุรี พ.ศ. 2547 - พ.ศ. 2554 ผู้อำนวยการโรงเรียน
12. นายสนั่น พลรัฐธนาสิทธิ์ พ.ศ. 2554 - พ.ศ. 2558 ผู้อำนวยการโรงเรียน
13. นายสุนันท์ กลับขันธ์ พ.ศ. 2558 - พ.ศ. 2563 ผู้อำนวยการโรงเรียน
14. นายนราวุธ สุจิตะพันธ์ พ.ศ. 2563 - ปัจจุบัน ผู้อำนวยการโรงเรียน