A Diretoria do ONS é integrada por um Diretor Geral e quatro Diretores, eleitos pela Assembleia Geral, sendo três membros indicados pelo MME e dois pelos agentes.
 
Cabe à Diretoria praticar todos os atos necessários ao funcionamento do ONS; elaborar, propor e desempenhar todas as atribuições de caráter técnico estabelecidas nos Procedimentos de Rede; preparar orçamento anual e o relatório da Administração e as Demonstrações Financeiras, dentre outras atribuições.​
 
Diretoria Geral (DGL)
É dedicada à orientação estratégica e à articulação institucional. Cuida do relacionamento e da comunicação institucional. Lidera o planejamento de longo prazo da organização e seu desdobramento em estratégia, metas e indicadores. Realiza auditoria e assegura compliance e gestão de riscos. Coordena a atuação das demais diretorias. 
 
Diretoria de TI, Relacionamento com Agentes e Assuntos Regulatórios (DTA)
Cuida das atividades de TI, relacionando-se com as áreas técnicas no que diz respeito a estratégia e arquitetura de TI, desenvolvimento de novos sistemas, infraestrutura e suporte e manutenção dos sistemas existentes. Trata de assuntos referentes à regulação setorial e aos Procedimentos de Rede. Coordena as atividades de integração de novos agentes e acesso à rede. Realiza as atividades de relacionamento com os agentes. Coordena o processo de contratação dos serviços e do uso da transmissão, bem como, dos serviços ancilares. Realiza a apuração mensal de serviços e encargos.
   
Diretoria de Planejamento (DPL)
Tem sob sua responsabilidade todas as atividades de planejamento e estudos eletroenergéticos, compreendendo os estudos de ampliações e reforços da rede de transmissão; o planejamento eletroenergético de médio e longo prazo; e os estudos de engenharia e previsões. 
 
Diretoria de Operação (DOP)
Realiza a programação de curto prazo, em base mensal e diária, a operação em tempo real e a pós-operação, zelando pela continuidade e qualidade da operação do SIN. Coordena e supervisiona os Centros de Operação do ONS e dos agentes.
 
Diretoria de Assuntos Corporativos (DAC)
É responsável por prestar serviços às demais diretorias nas áreas jurídica, de recursos humanos, finanças, suprimentos e serviços gerais, buscando a eficiência e a eficácia organizacional em suas ações.


Perfil dos dirigentes


LUIZ CARLOS CIOCCHI
Assumiu a Diretoria Geral do ONS em 17 de maio de 2020.
Nascido em São Paulo, graduou-se em Engenharia Eletrônica pela Faculdade de Engenharia Industrial (FEI) e é pós-graduado em Administração de Empresas pela Fundação Getúlio Vargas (FGV). Ciocchi é especializado em gestão, planejamento estratégico e desenvolvimento organizacional. Foi presidente de Furnas de abril de 2019 a maio de 2020, da Empresa Metropolitana de Água e Energia (EMAE) e vice-presidente da AES Brasil e AES Argentina. Atuou, ainda, nas empresas Ford e Queiroz Galvão.




JACONIAS DE AGUIAR
Assumiu a Diretoria de Assuntos Corporativos em 17 de maio de 2018.
Nascido em Minas Gerais, graduou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, com Especialização em Sistemas de Potência pela UNIFEI. Possui cursos de especialização em Administração de Alta Gerência para Executivos. Entre 2014 e 2017, ocupou o cargo de Diretor de Gente e Gestão Empresarial da Light S/A e o cargo de Diretor Presidente da Energisa Sergipe. No período de 2012 a 2014, atuou como Interventor da CEMAT. Assumiu dois mandatos como diretor na ANEEL e os cargos de Assessor do diretor geral e superintendente de Regulação de Distribuição. Acumula experiência como diretor superintendente da DME Distribuição de Poços de Caldas, diretor geral do Departamento Municipal de Eletricidade de Poços de Caldas – DME-PC, chefe de gabinete da Diretoria de Engenharia e Presidência da CHESF, diretor de Operação da COELCE, diretor de Distribuição e de Engenharia da COELBA e presidente da CEMAT. Em 1971, iniciou sua carreira como engenheiro na COELBA.​



SINVAL ZAIDAN GAMA
Assumiu a Diretoria de Operação em 17 de maio de 2018.
Nascido em Natal, graduou-se em Engenharia Elétrica em 1977 e em Administração de Empresas, em 1982, pela Universidade Federal de Pernambuco – UFPE.  É Doutor em Engenharia Elétrica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC/RJ. Tem especialização em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, em Gestão de Qualidade pela George Washington University, MBA em Mercado Financeiro e de Capitais pelo IBMEC-RJ. Em janeiro de 2017, passou a exercer o cargo de diretor presidente da Chesf e foi membro do Conselho de Administração do ONS. Foi diretor presidente da CELG Distribuição S.A. entre 2015 e 2016 e atuou como Interventor da ANEEL na CEMAR e em empresas do Grupo Rede. Foi Diretor Técnico e Presidente da CERON e da CEPISA e atuou como Conselheiro de Administração na CELPE, CEAL e CTEEP e Conselheiro Fiscal na CGTEE. Entre 1976 e 2013, exerceu diversas funções na Chesf, na Eletrobras e no GCOI. ​


MARCELO PRAIS

Assumiu a Diretoria de TI, Relacionamento com Agentes e Assuntos Regulatórios em 17 de maio de 2020.
Nascido no Rio de Janeiro, é doutor em Ciência de Informática pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ). Atua no ONS desde 2000, quando ingressou como gerente de Planejamento da Operação Energética. De 2006 a 2017, respondeu pela assessoria da diretoria geral. De maio de 2018 a maio de 2020, ocupou a posição de assistente da diretoria de TI, Relacionamento com Agentes e Assuntos Regulatórios. Antes do ONS, Prais trabalhou por 14 anos no grupo Eletrobrás.




aLEXANDRE NUNES ZUCARATO

Assumiu a Diretoria de Planejamento em 17 de maio de 2020.
Nascido em São Paulo, graduou-se em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), onde também obteve os títulos de Mestre e Doutor, com temas ligados a mercados de energia elétrica. Com cerca de 20 anos de experiência no setor elétrico, Zucarato foi gerente de Estratégia e Inovação da Engie Brasil Energia, onde atuou por dez anos, incluindo passagens pelas áreas de desenvolvimentos de novos negócios e de assuntos regulatórios. Esteve por quatro anos na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), na qual foi gerente de Preços de Energia e, na sequência, de Inteligência de Mercado.