Der wissenschaftliche Beirat setzt sich aus international anerkannten Wissenschaftlern zusammen. Er fungiert als externes Beratungsgremium für die wissenschaftlichen Leistungen und die administrative Entwicklung des Barkhausen Instituts. 

• Prof. Holger Boche (Professur für Theoretische Informationstechnik, TU München)
• Prof. Peter Druschel, Ph.D. (Gründungsdirektor und Wissenschaftliches Mitglied, Max-Planck-Institut für Softwaresysteme) – Vorsitz
• Prof. Dr. Gerhard Kahmen (Wissenschaftlich-Technischer Geschäftsführer, IHP Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik, Frankfurt/Oder)
• Prof. Tulika Mitra (National University of Singapore)
• Dr. Michael Peeters (Program Director Connectivity, IMEC)
• Prof. Dr. Ina Schieferdecker (TU Berlin) – stellv. Vorsitz
• Prof. Dr. Sebastian Schmidt (Wissenschaftlicher Direktor, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) 
• Prof. Dr. Hans Schotten (Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau)
• Dr. Michael Tagscherer (CTO G+D Giesecke+Devrient Gruppe)
• Prof. Dr. Ingrid Verbauwhede (KU Leuven, Computer Security and Industrial Cryptography Gruppe)