Rapporten, som offentliggjordes av Homeland Security Department, sade att byrån behövde mer civilklädda och uniformerad personal.
Det tillade att Vita huset behövde ett nytt, högre staket.
Recensionen kom efter att en inkräktare med en kniv kommit in i byggnaden.
Omar Gonzalez, en före detta amerikansk soldat, greps djupt inne i presidentens residens i september efter att han hade skalat ett stängsel runt byggnaden och undvikit flera vakter - inklusive en med en attackhund.
Julia Pierson, Secret Service direktör vid den tiden, avgick delvis som ett resultat av denna överträdelse.
Secret Service har till uppgift att bevaka USA:s president, liksom flera högre regeringstjänstemän.
Enligt en sammanfattning av den oberoende granskningen måste byråns nästa direktör "göra svåra val, fastställa tydliga prioriteringar för organisationen och hålla ledningen ansvarig för eventuella misslyckanden med att uppnå dessa prioriteringar".
"Endast en direktör från utanför [Secret] tjänsten, bort från organisatoriska traditioner och personliga relationer, kommer att kunna göra den ärliga top-to-bottom omvärdering som detta kommer att kräva."
Översynen sade också att ett bättre staket borde byggas "så snart som möjligt", rekommenderar en som var flera meter högre och böjd utåt, vilket gör det svårare att skala.
I översynen noterades dock att problemen i byrån "går djupare än ett nytt staket kan fixas". Panelen sade att byråns personal var översträngd, arbetar "ett ohållbart antal timmar".
Parlamentet efterlyser en förstärkning av tjänstestyrkan med 85 specialagenter och 200 uniformerade officerare för att minska övertiden och ge personalen möjlighet att få regelbunden utbildning.
Panelen med fyra medlemmar baserade sina resultat på intervjuer med 50 anställda vid Secret Service. Panelen medgav att många av dess rekommendationer hade gjorts tidigare - men inte genomförts.
Många detaljer har redan framkommit om de säkerhetsbrister som gjorde det möjligt för Gonzalez att komma in i Vita huset, vilket tyder på brist på utbildning, dåliga personalbeslut och misslyckanden i kommunikationen.
Barack Obama och hans familj var inte i Vita huset när intrånget hände, efter att ha gått ungefär 10 minuter tidigare med helikopter.
Gérard Gonzalez har åtalats för anklagelser, bland annat om att olagligen ha rest in i en byggnad eller en byggnad, medan han har ett dödligt eller farligt vapen och olaglig innehav av ammunition.
Inbrottet kom efter en rad pinsamma avbrott av Secret Service - inklusive rapporter om att agenter hade använt prostituerade medan de var i tjänst i Colombia.
USA:s Secret Service, som vaktar USA:s president, är för ödslig och måste rekrytera sin nästa chef externt, säger en översyn som föranleds av en säkerhetsintrång i Vita huset.