Misjonssambandets første generalsekretær var Johannes Brandtzæg, som også var en av stifterne av organisasjonen. Etter Brandtzæg har en rekke personer vært generalsekretærer i organisasjonen. En av de mest markante var Tormod Vågen. I nyere tid har Egil Grandhagen vært den lengst sittende generalsekretæren, med sine 19 år som organisasjonens daglige leder (fra 1982 til 2001). Ola Tulluan var generalsekretær fra 2001 til 1. september 2010, da Øyvind Åsland overtok stillingen. Åsland gikk av som generalsekretær 15. mai 2022. Etter en periode med Birger Helland som fungerende generalsekretær, ble det i februar 2023 kjent at Gunnar Bråthen, som på det tidspunktet var medlem av organisasjonens hovedstyre, var ansatt som ny generalsekretær fra 1. juni 2023 i et åremål på seks år. Dette var første gang Misjonssambandet ansatte generalsekretær på åremål.