HIE ska tillsammans med andra offentliga organ ledas av en enda styrelse enligt skotska regeringsplaner.
Regeringen har sagt att tjänster som redan tillhandahålls i högländerna och öarna skulle skyddas.
Scottish Lib Dem ledare Willie Rennie presenterade petitionen vid ett besök i Inverness.
Han och hans parti hävdar att beslut om HIE bör fattas av en styrelse baserad på högländerna och öarna.
I oktober lade den skotska regeringen fram planer på att reformera Skottlands företag och kompetensorgan i en rapport om fas 1 i sin företags- och kompetensöversyn.
Kommissionen har föreslagit att man inrättar en enda lagstadgad styrelse i Skottland för att samordna HIE:s, Scottish Enterprises och andra offentliga organs verksamhet.
HIE började som Highlands and Islands Development Board för mer än 50 år sedan. Den stöder företag och initiativ i högländerna, västra öarna, norra öarna, Moray och Argyll.
De skotska Lib Dems har inlett en petition som stöder uppmaningar till Highlands and Islands Enterprise (HIE) att behålla sin styrelse.