El Patronat és l'òrgan de govern i d'administració de la Fundació. La representa, la gestiona i assumeix totes les facultats i funcions necessàries per a la consecució dels fins fundacionals.
Al Patronat del VHIR hi tenen representativitat les institucions següents, a través dels seus membres:
- Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya.
- Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya. El VHIR és un centre CERCA, de la Institució CERCA, entitat que depèn d’aquest departament.
- Hospital Universitari Vall d'Hebron.
- Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), de la qual som Institut Universitari d’Investigació adscrit.
- Vall d’Hebron Institut d’Oncologia (VHIO). Aquest, juntament amb el VHIR, forma part de l’Institut Acreditat del Campus Vall d’Hebron, entitat que engloba els instituts de recerca del Vall d’Hebron que han estat acreditats per l’Instituto de Salud Carlos (ISCIII) com a Instituts d’Investigació Sanitària.
- L'Institut Català de la Salut (ICS).
