吉林省气象局成立于1954年9月11日，实行“气象部门与地方人民政府双重领导、以气象部门为主”的领导体制。为正厅级单位。

建局初期，吉林省气象台站陆续配备了国产的气象观测仪器，形成了大气探测网。

70年代以后，各台站普遍配备了传真机、地面遥测设备。

80年代后，天气雷达、高分辨率云图无线电接收机、计算机远程通信网的建成，使气象技术装备保障工作迅速发展。

（一）制定吉林省气象事业发展规划、计划，并负责本行政区域内气象事业发展规划、计划及气象业务建设的组织实施；负责本行政区域内重要气象设施建设项目的审查；对本行政区域内的气象活动进行指导、监督和行业管理。

（二）按照职责权限审批气象台站调整计划；组织管理本行政区域内气象探测资料的汇总、分发；依法保护气象探测环境；管理本行政区域内涉外气象活动。

（三）在本行政区域内组织对重大灾害性天气跨地区、跨部门的联合监测、预报工作，及时提出气象灾害防御措施，并对重大气象灾害作出评估，为本级人民政府组织防御气象灾害提供决策依据；管理本行政区域内公众天气预报、灾害性天气警报以及农业气象预报、城市环境气象预报、火险气象等级预报等专业气象预报的发布。

（四）制定人工影响天气作业方案，并在本级人民政府的领导和协调下，管理、指导和组织实施人工影响天气作业；组织管理雷电灾害防御工作，会同有关部门指导对可能遭受袭击的建筑物、构筑物和其它设施安装的雷电灾害防护装置的检测工作。

（五）负责向本级人民政府和同级有关部门提出利用、保护气候资源和推广应用气候资源区划等成果的建议；组织对气候资源开发利用项目进行气候可行性论证。

（六）组织开展气象法制宣传教育，负责监督有关气象法规的实施，对违反《中华人民共和国气象法》有关规定的行为依法进行处罚，承担有关行政复议和行政诉讼。

（七）统一领导和管理本行政区域内气象部门的计划财务、机构编制、人事劳动、科研和培训以及业务建设等工作；会同地级人民政府对所辖气象机构实施以部门为主的双重管理；会同地方党委和人民政府做好当地气象部门的精神文明建设和思想政治工作。

（八）承担中国气象局和吉林省人民政府交办的其它事项。

吉林省气象台（松辽流域气象服务中心、吉林省气象局决策气象服务中心）

吉林省气候中心（吉林省风能研究与服务中心）

吉林省气象信息网络中心（吉林省气象档案馆）

吉林省气象探测保障中心（吉林省气象仪器计量检定站）

吉林省气象服务中心（吉林省专业气象台、吉林省气象影视宣传中心）

吉林省气象科学研究所（吉林省农业气象与遥感中心、吉林省气象培训中心）

吉林省气象局财务核算中心

吉林省气象局后勤服务中心

吉林省人工影响天气办公室

吉林省白城人工降水基地

省突发事件预警信息发布中心

吉林省气象灾害防御技术中心

吉林市气象局

四平市气象局

松原市气象局

白城市气象局

辽源市气象局

通化市气象局

白山市气象局

长白山气象局

延边朝鲜族自治州气象局

2020年11月，评为第六届全国文明单位。