佛山市氣象局機關內設五個正科級職能機構，其名稱如下：
1、辦公室（加掛人事科、監察審計科牌子）
職能：負責統籌全局工作和督辦重大工作事項；負責政務信息、目標管理與績效管理、綜合調研、文秘、會務、機要保密、檔案、辦公自動化等工作；負責氣象宣傳、輿情應對等工作管理；草擬綜合性檔案、報告、總結、計畫、規章制度並負責監督、檢查、催辦；負責全市氣象部門人才隊伍建設和後備幹部的選拔培養，負責機構編制、勞動工資、社會保障、錄用調配、獎懲、職稱、事業單位崗位設定、在職教育培訓等人事工作；負責離退休人員管理工作；負責機關和直屬單位的黨風廉政建設、紀檢、監察、內部審計以及黨務和精神文明建設工作；負責上級交辦的其他工作。
2、業務科
職能：負責全市預報預警、氣象防災減災和公共氣象服務的業務綜合管理；負責氣象應急、預警信息發布業務管理；負責氣象科技發展規劃，負責氣象科研與技術創新、科技交流與合作以及科技成果的推廣套用等工作的管理；負責上級交辦的其他工作。
3、監測與網路科（加掛人工影響天氣辦公室、計財科）
職能：負責全市氣象監測的業務綜合管理；負責氣象探測環境保護的管理工作；負責氣象業務裝備和通信網路規劃、建設與運行的管理；負責氣象業務項目的計畫與統籌；負責人工影響天氣事項的管理；負責上級交辦的其他工作。
4、政策法規科（加掛行政執法辦公室牌子）
職能：負責本行政區域氣象法規政策、規範性檔案的制定和組織實施；承擔有關氣象行政複議和行政應訴代理工作；負責氣象行業標準化管理、行業政策法規的綜合協調和法制宣傳教育工作；負責本行政區域極端天氣、雷電安全生產的監督檢查以及責任事故的調查組織工作；依法履行氣象行政執法職責；負責防雷工程專業設計、施工資質（格）管理；負責本部門的安全生產管理工作；負責上級交辦的其他工作。
5、審批服務科（加掛防雷減災管理科牌子）
職能：負責全市氣象行政許可審批事項的管理，負責市級與禪城區行政服務氣象視窗的日常工作，指導各區氣象行政審批服務；負責雷電災害防禦的業務與技術管理；負責上級交辦的其他工作。
直屬正科級事業單位五個，其名稱如下：
1、市氣象台（加掛市公共氣象服務中心牌子）
職能：負責氣象監測數據的質量監控；負責天氣監測和預報等業務值班工作，發布天氣實況、天氣預報、氣候預測、天氣和氣候公報，負責城市環境、農業、交通、火險、地質災害、生態氣象等專項氣象預報預警服務；負責發布氣象預警信號、災害性天氣警報；負責向市委、市政府及相關部門提供決策氣象服務；承擔公共電視、電台、報紙、氣象網站、微博、微信、LED、12121、QQ群、決策簡訊、電子顯示屏等媒介的日常天氣預報預警類信息發布工作；負責重大活動和應急事件的氣象保障服務；承擔重大災害天氣跨地區、跨部門的聯防和預報預警協調工作；承擔氣象預報技術的研究和課題攻關等工作；負責應對氣候變化與生態氣象的相關工作，組織氣象資料的開發利用與服務、氣候資源調查和區劃，推廣套用氣候資源區劃成果，提出保護利用氣候資源和生態文明建設的建議；負責天氣災害事件調查及技術鑑定工作；負責氣象科普；負責氣象影視的節目製作、播出管理與服務，負責應急氣象頻道佛山氣象新聞采編和本地化節目的插播；負責基層氣象信息服務站和氣象信息員的業務管理工作；承擔上級交辦的其他工作任務。
2、市龍捲風研究中心
職能：開展龍捲風等災害性天氣的科學實驗與研究，向氣象部門和政府決策部門提供龍捲風風險提示和決策建議；負責本市氣象監測數據的訂正、龍捲風的監測和中小尺度數值模式的平台建設、技術開發與業務運行；負責組織龍捲風等災害性天氣的科普、技術交流和刊物出版等工作；承擔上級業務部門下達的其它攻關和科研項目；承擔上級交辦的其他工作任務。
3、市突發事件預警信息發布中心
職能：負責我市各類自然災害、事故災難、公共衛生事件和社會安全事件等突發公共事件預警信息發布；承擔預警信息發布系統和氣象業務系統的建設和運行管理工作；負責預警信息發布平台與渠道的建設、運行、維護、數據統計和信息反饋等工作，承擔應急氣象頻道、簡訊平台、微博、微信、手機客戶端、“12121”氣象應急電話、氣象網站、電子顯示屏等公共服務平台的運行管理工作，負責氣象影視的節目製作、播出管理與服務，負責應急氣象頻道佛山氣象新聞采編和本地化節目的插播；負責基層氣象信息服務站和氣象信息員的業務管理工作；承擔全市氣象監測裝備與傳輸網路的建設與維護，負責氣象監測數據的質量監控；負責氣象應急裝備的管理；負責氣象辦公設備與網路的保障；負責歷史氣象資料庫的管理；承擔上級交辦的其他工作任務。
4、市防雷中心（加掛市防雷設施檢測所牌子）
職能：負責組織開展防雷技術服務工作，負責防雷裝置的檢測、雷電災害事故調查鑑定、防雷工程設計技術評價等工作；負責雷電災害的調查和統計上報工作；負責組織防雷技術的研究、推廣和指導工作，承擔全市防雷業務技術培訓；承擔防雷產品的測試工作，協同相關部門對防雷產品進行質量監督管理；協助安全生產防雷專項監督檢查工作；承擔氣候可行性論證與微氣候評估、風能和太陽能工程評價工作；承擔上級交辦的其他工作任務。
5、市氣象局財務核算中心（加掛後勤服務中心牌子）
職能：負責協調氣象公共財政保障體系的建立和完善，負責財政預算、決算工作，承擔國有資產、財務、基本建設、項目、統計、政府採購等管理工作；負責部門資金帳戶管理，監管部門各類資金支出情況，檢查、分析部門各類資金使用效益，負責指導全市氣象部門財務核算工作；負責市局後勤事務工作，負責辦公場所環境與衛生、水電氣供給與有關設施設備、治安、消防、交通、飯堂的管理；負責固定資產管理等工作；承擔上級交辦的其他工作任務。
