Frem til 1. januar 2002, da tjenesten skiftet navn fra Politiets overvåkingstjeneste til Politiets sikkerhetstjeneste, hadde tjenestens øverste leder tittelen overvåkingssjef. I dag er tittelen sjef for Politiets sikkerhetstjeneste.
Overvåkingssjefer
| 1937-1947 | Kristian Welhaven |
| 1947-1967 | Asbjørn Bryhn |
| 1967-1982 | Gunnar Haarstad |
| 1982-1990 | Jostein Erstad |
| 1990-1991 | Svein Urdal |
| 1991-1993 | Jan Grøndahl |
| 1993-1996 | Hans Olav Østgaard |
| 1996-1997 | Ellen Holager Andenæs (konstituert) |
| 1997-2001 | Per Sefland (som fortsatte som sjef ut sin åremålsperiode, med endret tittel) |
Sjefer for Politiets sikkerhetstjeneste
| 2002-2003 | Per Sefland |
| 2003-2004 | Arnstein Øverkil (konstituert) |
| 2004-2009 | Jørn Holme |