广州市气象局为事业单位，市正局级，实行以上级气象部门为主与市政府双重领导的管理体制，既是上级气象部门的下属单位，又是市政府主管气象工作的部门。

主要工作任务是：

（一）贯彻落实中央和省、市有关气象工作的方针政策和法律法规，负责全市气象事业发展规划的制定和组织实施，对本行政区域内的气象活动进行指导、监督和行业管理。

（二）负责气象监测网络工作的管理，保护气象探测环境；管理本行政区域内气象预报警报的发布，组织协调气象应急工作，统筹突发事件预警信息发布系统工作；负责对重大气象灾害的评估工作。

（三）负责本行政区域内气候预测，及气候资源利用、保护工作；组织重大建设项目、气候资源开发利用项目进行气候可行性论证等工作，为政府应对气候变化和减缓气候变化影响，提供决策依据。

（四）负责管理实施人工影响天气的有关工作。

（五）负责组织管理气象灾害防御工作，负责本行政区域内油库、气库、弹药库、化学品仓库、民用爆炸物品、烟花爆竹、石化等易燃易爆建设工程和场所，雷电易发区内的矿区、旅游景区或者投入使用的建（构）筑物、设施等需要单独安装雷电防护装置的场所，以及雷电风险高且没有防雷标准规范、需要进行特殊论证的大型项目防雷装置设计审核和竣工验收许可及监管工作。

（六）负责监督有关气象法律法规的实施，依法对违反气象法律法规的行为进行处罚，承担有关行政复议和行政诉讼。

（七）会同区、县级市人民政府对所辖气象机构实施以部门为主的双重管理，健全和完善双重领导管理体制。

（八）承办省气象局和市委、市政府交办的其他事项。

根据上述任务，市气象局设6个内设机构：办公室（与纪检监察审计室合署）、应急减灾处（预警信息管理处）、政策法规处（审批管理处）、观测预报处、计划财务处、人事教育处。市气象局下设5个直属单位：广州市气象台、广州市气候与农业气象中心（广州市灰霾监测中心）、广州市突发事件预警信息发布中心（市气象探测数据中心）、广州市防雷减灾管理办公室、广州市气象公共服务中心。