Der erste Oberbürgermeister der Stadt Osnabrück nach Ende des Krieges 1945 war Dr. Johannes Petermann. Der spätere Regierungspräsident wurde damals von den Briten in das Amt eingesetzt.

Der erste gewählte Oberbürgermeister Heinrich Herlitzius trug zum ersten Mal wieder die Amtskette als Zeichen der Würde dieses Amtes in der Ratssitzung am 5. November 1946. Er und seine Nachfolger waren bis 1996 ehrenamtlich tätig und erste Repräsentanten der Stadt. Leiter der Stadtverwaltung war der Oberstadtdirektor. Diese Doppelspitze war in der Gemeindeordnung von 1946 nach britischem Vorbild festgeschrieben.

1996 wurde die niedersächsische kommunale Verfassung verändert und der Aufgabenbereich des Oberbürgermeisters um die Verantwortlichkeit des Oberstadtdirektors erweitert. Das Amt beinhaltet seither auch die Leitung der Verwaltung, die Beschlussvorbereitung für die politischen Gremien und die gesetzliche Vertretung der Stadt. Als oberster Dienstherr der Stadtverwaltung ist der Oberbürgermeister für die Umsetzung politischer Beschlüsse ebenso verantwortlich wie für eine sachgerechte Erledigung von Aufgaben des überörtlichen Wirkungskreises.

In Osnabrück wurde 1997 erstmals der Oberbürgermeister direkt von den Bürgerinnen und Bürgern gewählt.

Auflistung der ehemaligen Oberbürgermeister in chronologisch absteigender Reihenfolge: