El Patronato de la Fundación Atapuerca es su máximo órgano de gobierno, y se reúne al menos dos veces al año. El Patronato cuenta con la Presidencia de Honor de S.M. la Reina Doña Sofía. El Presidente se elige de entre los vocales con derecho a voto cada cinco años. Son vicepresidentes del Patronato los tres patronos vitalicios a título personal, codirectores del Proyecto Atapuerca: Juan Luis Arsuaga, José María Bermúdez de Castro y Eudald Carbonell.
El Patronato de la Fundación lo forman mayoritariamente instituciones de naturaleza privada, aunque están presentes instituciones de derecho público, algunas sin derecho a voto.
Patronato – 21 miembros de pleno derecho