Der Wissenschaftliche Beirat begleitet die wissenschaftliche Arbeit des NCT und berät die Zuwendungsgeber, den Lenkungsausschuss und den Gesamtträgerausschuss in wissenschaftlichen Fragen. Zudem nimmt er regelmäßig Stellung zur wissenschaftlichen Leistung und Strategie des NCT sowie seiner Standorte.

Der Wissenschaftliche Beirat setzt sich aus international führenden Expert:innen sowie zwei Patientenvertreter:innen zusammen. Seine Zusammensetzung soll die gesamte Bandbreite der Krebsforschung abdecken. Vorsitzender ist Raymond DuBois von der Medical University of South Carolina (MUSC), USA.