ในสมัยต้น ๆ ไม่พบหลักฐานว่ามีพระสงฆ์รูปใดเป็นเจ้าอาวาสมาบ้าง มาปรากฏหลักฐานในสมัยกรุงรัตนโกสินทร์ ตั้งแต่รัชกาลที่ ๓ จนถึงปัจจุบัน (พ.ศ. ๒๕๔๙) มีเจ้าอาวาสจำนวน ๑๓ รูป คือ
๑) พระครูมงคลเทพมุนี (ปิ่น)
- ชาติภูมิอยู่ ต.สำเภาล่ม อ.พระนครศรีอยุธยา จ.พระนครศรีอยุธยา
- มีอายุอยู่ในระหว่างรัชกาลที่ ๓ และ ๔
- เดิมเป็นพระอธิการอยู่วัดรอ เมื่อได้รับพระราชทานสมณศักดิ์เป็นพระครูแล้ว จึงมาครองวัดพนัญเชิงฯ
- ท่านมีคุณวุฒิชำนาญในด้านช่างไม้ จนเป็นที่โปรดปรานของพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว จนได้โปรดให้เป็นผู้กำกับดูแลการซ่อมพระมณฑปพระพุทธบาท เมื่อ พ.ศ. ๒๔๐๐
- พ.ศ. ๒๔๔๔ ได้รับพระราชทานสมณศักดิ์เป็นพระราชาคณะ
๒) พระครูจันทรรังษี (เอี่ยม)
- ชาติภูมิอยู่บ้านปากคลองข้าวสาร ต.สวนพลู อ.พระนครศรีอยุธยา จ.พระนครศรีอยุธยา
- เดิมเป็นพระครูเอี่ยม ฐานาของพระมงคลเทพมุนี (ปิ่น)
- ไม่ปรากฏหลักฐานว่ามีอายุและปกครองวัดอยู่กี่ปี
๓) พระสมุห์ (เนียม) *
- เมื่อพระครูจันทรรังษี (เอี่ยม) มรณภาพแล้ว วัดพนัญเชิงว่างเจ้าอาวาสอยู่นานได้มีพระสมุห์เนียม รูปนี้ ซึ่งเป็นพระฐานานุกรม เป็นผู้รักษาการวัดพนัญเชิง อยู่หลายปี
๔) พระครูจันทรรังษี (สะอาด)
- ชาติภูมิอยู่บ้านกระเดื่อง อ.บางบาล จ.พระนครศรีอยุธยา
- เดิมเป็นพระปลัดอยู่วัดสุวรรณดาราราม เมื่อได้รับพระราชทานสมณศักดิ์เป็นพระครูแล้ว จึงย้ายมาปกครองวัดพนัญเชิง ฯ
- ไม่ปรากฏหลักฐานว่ามีอายุและปกครองวัดอยู่กี่ปี
๕) พระครูจันทรรัศมี (แสง)
- ชาติภูมิอยู่ ต.สำเภาล่ม อ.พระนครศรีอยุธยา จ.พระนครศรีอยุธยา
- เดิมท่านปกครองวัดรอ เมื่อได้รับพระราชทานสมณศักดิ์เป็นพระครูแล้ว จึงย้ายมาปกครองวัดพนัญเชิง ฯ
- ปกครองวัดต่อมาจนอายุ ๖๐ ปี จึงมรณภาพ
๖) พระครูจันทรรัศมี (พลอย)
- ชาติภูมิอยู่ ต.สวนพลู อ.พระนครศรีอยุธยา จ.พระนครศรีอยุธยา
- อุปสมบท ณ วัดพนัญเชิง แล้วไปศึกษาบาลีที่วัดบพิตรพิมุข จนสอบได้เปรียญธรรม ๓ ประโยค แล้วย้ายกลับมาอยู่วัดพนัญเชิง จนได้รับพระราชทานสมณศักดิ์เป็นพระครูแล้วจึงเป็นเจ้าอาวาส
- ปกครองวัดพนัญเชิงอยู่เป็นเวลารวม ๑๓ ปี (พ.ศ. ๒๔๕๕๒๔๖๖ ) แล้วลาสิกขา
๗) พระครูจันทรรัศมี (สอน)
- ชาติภูมิอยู่ ต.สวนพลู อ.พระนครศรีอยุธยา จ.พระนครศรีอยุธยา
- อุปสมบท ณ วัดพนัญเชิง ได้เป็นพระใบฎีกาฐานาของพระครูจันทรรัศมี (แสง)
- ภายหลังได้สมณศักดิ์เป็นพระครูโยคานุกูล แล้วย้ายไปอยู่วัดสุวรรณดาราราม และได้เลื่อนเป็น พระครูจันทรรัศมี จึงย้ายกลับมาครองวัดพนัญเชิงวรวิหาร
- ปกครองวัดพนัญเชิงอยู่ในระหว่างปี พ.ศ. ๒๔๖๖๒๔๗๐ จึงมรณภาพ
๘) พระญาณไตรโลก (ฉาย)
- ชาติภูมิอยู่ ต.บ้านธนู อ.อุทัย จ.พระนครศรีอยุธยา
- อุปสมบทที่วัดกระสังข์ ต่อมาได้รับสมณศักดิ์เป็นพระครูรัตนาภิรมย์ แล้วย้ายไปอยู่วัดตองปุ จนได้เลื่อนขึ้นเป็นพระครูจันทรรัศมี แล้วจึงย้ายกลับมาครองวัดพนัญเชิง
- ภายหลังได้เลื่อนสมณศักดิ์เป็นพระญาณไตรโลก (ฉาย)
- ปกครองวัดพนัญเชิงอยู่ในระหว่างปี พ.ศ. ๒๔๗๐๒๔๘๘
๙) พระเทพวงศาจารย์ (แกร สุมโน)
- ชาติภูมิบ้านม่วง หมู่ที่ ๘ ต.บ้านยาง อ.เสาไห้ จ.สระบุรี
- อุปสมบท ณ วัดพนัญเชิง ฯ โดยมีพระญาณไตรโลก (ฉาย) วัดพนัญเชิง เป็นพระอุปัชฌาย์ และสมเด็จพระวันรัต (เฮง เขมจารี ป.ธ.๙) วัดมหาธาตุ กทม. (เมื่อครั้งเป็นพระศรีวิสุทธิวงศ์) เป็นพระกรรมวาจาจารย์
- ได้ย้ายไปดำรงตำแหน่งเจ้าอาวาสวัดตองปุ เมื่อ ๑ ม.ค. ๒๔๗๕
- และย้ายมาดำรงตำแหน่งเจ้าอาวาสวัดพนัญเชิง เมื่อวันที่ ๑๙ พ.ค. ๒๔๘๘
- ปกครองวัดพนัญเชิงอยู่ในระหว่างปี พ.ศ. ๒๔๘๘๒๕๑๔
- ได้รับแต่งตั้งเป็นเจ้าคณะจังหวัดพระนครศรีอยุธยา เมื่อ ๑๕ พ.ย. ๒๕๐๖
- มรณภาพเมื่อ ๒๖ ธ.ค. ๒๕๑๔ สิริรวมอายุได้ ๗๔ ปี พรรษา ๕๔
๑๐) พระราชสุวรรณโสภณ (โกย การุณิโก)
- ชาติภูมิอยู่ ต. มหาพราหมณ์ อ. บางบาล จ. พระนครศรีอยุธยา
- อุปสมบท ณ วัดสุวรรณดาราราม
- เดิมอยู่วัดสุวรรณดาราราม อ.พระนครศรีอยุธยา จ.พระนครศรีอยุธยา
- ปกครองวัดพนัญเชิงอยู่ในระหว่างปี พ.ศ. ๒๕๑๕ ๒๕๒๒
- ได้รับแต่งตั้งเป็นเจ้าคณะจังหวัดพระนครศรีอยุธยา
๑๑) พระอดุลย์ธรรมเวที (ไวทย์ อินฺทวํโส) *
- ชาติภูมิอยู่บ้านขนมจีน อ.เสนา จ.พระนครศรีอยุธยา
- เดิมอยู่วัดสุธาโภชน์ อ.เสนา จ.พระนครศรีอยุธยา สอบได้เปรียญธรรม ๖ ประโยค
- รักษาการเจ้าอาวาสวัดพนัญเชิง อยู่ในระหว่างปี พ.ศ. ๒๕๒๒๒๕๒๓
- ได้รับแต่งตั้งเป็นเจ้าคณะจังหวัดพระนครศรีอยุธยา
๑๒) พระธรรมญาณมุนี (ไวทย์ มุตฺตกาโม)
- ชาติภูมิอยู่ตำบลบ่อโพง อำเภอนครหลวง จังหวัดพระนครศรีอยุธยา
- อุปสมบท ณ วัดบ้านดาบ ต.บ่อโพง อ.นครหลวง จ. พระนครศรีอยุธยา
พระอุปัชฌาย์
พระครูนครวิหารคุณ วัดปรีดาราม อ.นครหลวง
พระกรรมวาจารย์ พระครูโบราณคณิสสร (พระเทพวงศาจารย์ แกร สุมโน)
พระอนุสาวนาจารย์ พระครูรัตนาภิรมย์ วัดโพธิ์ลอย
- พ.ศ. ๒๕๔๐ เป็นพระราชาคณะชั้นธรรม ที่ พระธรรมญาณมุนี
- พ.ศ. ๒๕๔๒ เป็นที่ปรึกษาเจ้าคณะจังหวัดพระนครศรีอยุธยา
- พ.ศ. ๒๕๔๖ มรณภาพเมื่อวันที่ ๑๐ พฤศจิกายน ๒๕๔๖
๑๓) พระราชรัตนวราภรณ์ ดำรงตำแหน่งเจ้าอาวาส เมื่อวันที่ ๕ เมษายน พ.ศ. ๒๕๔๗ จนถึงปัจจุบัน
