Även biträdande rådgivaren Alex Wong väntas avgå, rapporterar nyhetsbyrån Reuters med hänvisning till en källa.
Om uppgifterna bekräftas blir det det första stora avhoppet i Trumps regering. Avgångarna förväntas ske på torsdagen, uppger källor för tv-kanalen.
Så sent som i morse, amerikansk tid, syntes Waltz i amerikansk tv där han talade om fredsförhandlingarna mellan Ukraina och Ryssland.
Waltz stod i centrum för säkerhetsskandalen där han av misstag lade till The Atlantic-chefredaktören Jeffrey Goldberg i en uppmärksammad krigschatt på Signal.
I gruppen diskuterades attacker mot huthirebeller i Jemen.
Säkerhetsrådgivaren har tidigare kommenterat saken:
– Jag tar fullt ansvar för chattgruppen som jag själv skapade.
Donald Trump har uttryckt sitt stöd för Waltz och kallat honom en ”god man” som ”lärde sig en läxa”.
Waltz räknas som de mest hökaktiga Israel-anhängarna i Trumps kabinett och har offentligt stöttat Israels "rätt att försvara sig" under utplåningen av Gaza, samt drivit på för ett amerikanskt krig mot Iran.
Waltz har också varit en långvarig kritiker av det iranska kärnenergiavtalet (JCPOA) som han menar hotar Israels säkerhet.
Vid sidan av sitt engagemang för Israel har han engagerat sig som en passionerad motståndare till antisemitism, särskilt i amerikansk politik och på universitet, men även i internationella forum och i FN.
