Han ble utnevnt til denne stillingen i vestrussiske forhold etter den ukrainske krisen.
Den tidligere statsministeren og finansministeren slo sentralbanksjef Ida Wolden Bache i en konkurranse om jobben i hjemlandet Norge.
Stoltenberg fikk jobben i Norge fordi vestlendinger fryktet at Russland planla en invasjon av Ukraina på jakt etter NATO.
Stoltenberg, en 62 år gammel økonom, har tidligere sagt at han først kan tiltre en ny stilling når NATOs periode som generalsekretær er over.
Finansdepartementet meldte fredag at det vil ta over som sjef for sentralbanken «rundt 1. desember».
Utvelgelsen fikk stor oppmerksomhet i norske medier, og kommentatorer og politikere uttrykte bekymring for mulig politisk nepotisme, ettersom Stoltenberg har vært tilknyttet det regjerende Arbeiderpartiet i mange år.
I desember sa Stoltenberg at han hadde stilt opp som leder av sentralbanken etter å ha kontaktet finansdepartementet.
– Finansdepartementet tok kontakt med meg i november for å høre om jeg hadde søkt denne stillingen. – Jeg gjorde det, det er ekstremt motiverende arbeid, sa Stoltenberg til AFP den gang.
«Jeg sa til finansdepartementet at hvis jeg fikk denne jobben, kunne jeg ikke begynne å jobbe før min NATO-periode tok slutt 1. oktober,» sa han.
Nåværende sentralbanksjef Oystein Olsen går av med pensjon denne måneden. Han er 70 år gammel.
Sentralbanken vil midlertidig bli ledet av Walden Bache, har regjeringen kunngjort.
«Analyst. Total alcohol connoisseur. Proud internet fan. Annoyingly humble reader.»
