Le conseil d'orientation scientifique est présidé par le président de l'établissement.
Il comprend, outre le directeur scientifique et des collections de l'établissement, vice-président :
a) Des membres de droit :
― le responsable du service chargé des musées de France ou son représentant ;
― le chef de la délégation à l'inspection, à la recherche et à l'innovation ou son représentant ;
― le directeur du patrimoine et des collections du musée du quai Branly-Jacques Chirac y ou son représentant ;
― le directeur général du Centre national de la recherche scientifique ou son représentant ;
b) Deux conservateurs du musée élus par leurs pairs pour une durée de trois ans dans des conditions fixées par le président de l'établissement ;
c) Deux responsables de l'établissement, dont un chargé du développement culturel et de l'action internationale, désignés par le président de l'établissement pour une durée de trois ans ;
d) Huit personnalités qualifiées françaises ou étrangères nommées par arrêté du ministre chargé de la culture dont deux sur proposition du ministre chargé de la recherche, pour une durée de trois ans ;
e) Un représentant de la conservation des musées de Marseille désigné pour une durée de trois ans par le maire de Marseille.
En cas de vacance de siège d'une personnalité qualifiée, pour quelque cause que ce soit, un autre membre est nommé dans les mêmes conditions pour la durée du mandat restant à courir, sauf si la vacance intervient moins de six mois avant l'échéance du mandat.