El Patronato del IMDEA Energía es su máximo órgano de gobierno, representación y administración. De acuerdo con sus estatutos, está compuesto por científicos de reconocido prestigio internacional en las materias que constituyen los fines de la Fundación, representantes de la Comunidad de Madrid y de universidades y otros organismos públicos de investigación y centros de innovación y tecnología, así como empresas, la Administración General del Estado, y del Parque Tecnológico donde la Fundación tiene la sede de su actividad principal.