機構設定
內設機構
設辦公室、應急與減災處、觀測與網路處、科技與預報處（氣候變化處）、計畫財務處、人事處、政策法規處（雷電防護管理辦公室）、監察審計處（與黨組紀檢組合署辦公）8個職能處（室）和機關黨委辦公室（精神文明建設辦公室）、離退休幹部辦公室。
事業單位
設內蒙古自治區氣象台（內蒙古自治區氣象環境影響評價中心）、內蒙古自治區氣候中心（內蒙古自治區生態與農業氣象中心、內蒙古自治區氣象衛星遙感中心）、內蒙古自治區氣象科技服務中心（內蒙古自治區專業氣象台、內蒙古自治區氣象影視中心）、內蒙古自治區大氣探測技術保障中心（內蒙古自治區雷電預警防護中心）、內蒙古自治區氣象培訓中心、內蒙古自治區氣象科學研究所（內蒙古自治區人工影響天氣中心）、內蒙古自治區氣象信息中心（內蒙古自治區氣象檔案館、內蒙古農牧業經濟信息中心）、內蒙古自治區氣象局機關服務中心（內蒙古自治區氣象局國有資產管理中心、內蒙古自治區氣象局財務結算中心）。
盟（市）氣象局：設呼和浩特市氣象局、包頭市氣象局、呼倫貝爾市氣象局、興安盟氣象局、通遼市氣象局、赤峰市氣象局、錫林郭勒盟氣象局、烏蘭察布市氣象局、鄂爾多斯市氣象局、巴彥淖爾市氣象局、阿拉善盟氣象局、烏海市氣象局12個盟（市）氣象局，盟（市）氣象局的機構規格為正處級。滿洲里市氣象局、二連浩特市氣象局的機構規格與所在市屬工作部門相同。
台站設定
全區有119個氣象台站，包括13個國家基準氣候站、34個國家基本氣象站、72個國家一般氣象站。其中117個台站承擔生態氣象觀測，24個台站承擔農業氣象觀測（包括：4個台站承擔牧業氣象試驗、1個台站承擔農業氣象試驗、1個台站承擔蔬菜氣象試驗）。12個台站承擔高空觀測，5個台站承擔新一代天氣雷達觀測，6個台站承擔數位化天氣雷達觀測，8個台站承擔氣象輻射觀測，8個台站承擔酸雨特種觀測，8個台站承擔沙塵暴觀測， 4個台站承擔大氣成分監測，全區已建450個區域自動氣象站。有77個艱苦台站。
人員情況
2009年底，全區氣象在職職工3100人。學歷結構：博士10人，碩士164人，本科1416人，大專1089人。職稱結構：高級職稱296人(正研級13人、副研級283)，中級職稱1562人。
