歷史
建站初期，只有地面氣象觀測任務，20世紀60年代增加單站補充天氣預報，70～80年代主要為發展農業生產提供天氣預報和農業氣象決策服務，90年代以來，隨著地方經濟的快速發展，氣象服務除主要為政府提供防災減災決策依據外，還根據各重大工程項目的建設需要提供氣象參數、天氣預報保障服務，防禦雷電災害的工程監督、檢測和管理以及為各行業提供氣象預報、情報等專項氣象服務。21世紀，增加了人工影響天氣的業務，施放氣球的監督、管理工作。2007年1月1日，南海氣象站由國家一般氣象站升格為國家氣象觀測站一級站，歷經了50年的白天守班、觀測發報3次/天的觀測任務，調整為24小時觀測守班、觀測發報8次/天，南海站的氣象資料邁進更完整的里程。
發展
氣象儀器設備，20世紀50～60年代主要是傳統的溫度表、風、日照計和壓、溫、濕自記儀；70年代增加電接風儀；80年代中期，氣象圖片傳真機、甚高頻電話及計算機開始使用。90年代計算機技術和通訊技術的迅速發展促進了氣象科學和氣象現代化建設的飛躍。
1998年安裝了靜止氣象衛星接收處理系統，接收我國“風雲二號”B星和國際氣象衛星圖片，根據需要接收從地面到高空不同層次的天氣圖和物理量場資料、歐洲中心及日本等地的數值天氣預報產品、雷達圖等，為分析天氣變化提供更多的信息。
1999～2002年在桂城、里水等12個鎮建成自動氣象觀測站，氣象觀測數據通過網際網路與氣象衛星接收的圖片，形成了全天候的立體的天氣監測網。2006年增加平洲、東風水庫、和順3個自動氣象站，並把自動站資料採集方式由有線拔號升級為GPRS無線分組採集，氣象信息採集時間由1次/小時加密到10次/小時。
2002年建成了主幹速度為100mb/s的“NT”區域網路，10mb/s的氣象系統VPN網路，裝備了高性能的計算機，可以快速接收處理各種氣象資料、分發各種氣象信息。
氣象服務方面，2000年實現了氣象信息網上服務，開通了“12121”電話氣象自動答詢系統，購進非線性編輯設備，自主製作電視天氣預報節目。2001年開展手機簡訊天氣預報服務，線上用戶達20萬左右。2002年開發了“暴雨與強對流天氣預警系統”，實時監測危險天氣，自動發報天氣警報到預報人員的手機，提高強對流天氣的預報準確率。
日常的公眾天氣預報，以及颱風、暴雨、寒冷等災害天氣預警信號，通過報紙、電台、電視、網際網路、電話、手機簡訊息等多種渠道向外發布，以減少惡劣天氣對社會、經濟的影響和人民生命財產的損失，同時引導社會利用天氣、氣候資源發展經濟，創造財富。
1997年，世界氣象組織前主席，國家氣象局前名譽局長鄒競蒙，2001年中國氣象局秦大河局長先後到南海考察氣象工作。對南海在開展氣象現代化建設、科技信息服務、防雷減災管理、環境建設等方面工作給予很高評價，2003年4月，南海區氣象局以全省最好的成績獲得首批“新型台站”稱號。
主要職責
進行氣候監測、開展天氣預報警報服務、依法保護氣象探測環境、進行防雷安全管理和開展人工影響天氣的業務。
