Vaisalan toimitusjohtajan nimittää yhtiön hallitus. Toimitusjohtajan tehtävänä on johtaa yhtiön toimintaa hallituksen antamien ohjeiden ja määräysten mukaisesti sekä informoida hallitusta yhtiön liiketoiminnan ja taloudellisen tilanteen kehityksestä. Toimitusjohtaja vastaa myös yhtiön hallinnon järjestämisestä.

Vaisalalla on kaksi johtoryhmää: liiketoimintajohtoryhmä ja strateginen johtoryhmä. Kummankin johtoryhmän puheenjohtajana on toimitusjohtaja.

Liiketoimintajohtoryhmään kuuluvat liiketoiminta-alueiden johtajat, tuote- ja teknologiayksikön johtaja, palveluyksikön johtaja, operatiiviset toiminnat -yksikön johtaja sekä talousjohtaja.

Strategiseen johtoryhmään kuuluvat liiketoimintajohtoryhmän jäsenten lisäksi henkilöstöjohtaja, viestintäjohtaja, markkinointijohtaja, konsernin myyntijohtaja, konsernin liiketoiminnan kehitysjohtaja, tietohallintojohtaja sekä Vaisala Inc:n ja Vaisala China Ltd:n toimitusjohtajat.

Johtoryhmillä ei ole lakiin tai yhtiöjärjestykseen perustuvaa päätösvaltaa. Johtoryhmät ovat neuvoa-antavia elimiä, jotka käsittelevät konserninlaajuisia kehityshankkeita sekä  yleisiä toiminnan periaatteita ja menettelytapoja.