1958-1965年，为气象台站下放时期，省局组织主要职责是领导全省气象台站的行政（体制下放时，行政工作主要由当地领导）、业务组织管理工作，以及做好气象为国防和国民经济建设服务。

1966-1976年，为“文化大革命”时期，气象事业遭到严重的困难和干扰，但全省气象工作者怀着强烈的事业心和责任感，自觉坚守岗位，保证了气象观测记录的完整，发布了各类天气预报。

1977至今，为双重领导建制时期。

1983年5月，按照国务院指示进行机构改革，广东省气象局属中国气象局与省人民政府双重领导，以中国气象局领导为主的体制。改革开放以来，广东气象工作始终立足广东、服务广东，本着“以人为本，无微不至，无所不在”的服务理念，严密监视天气变化，科学预测天气气候趋势，深入分析天气气候变化对我省经济社会的影响和应对措施，及时提供全方位、多层次的气象服务，为广东经济发展、社会和谐稳定、人民福址安康做出了巨大贡献。

2012年3月，中国气象局与广东省人民政府在京签署《关于加快气象现代化试点省建设合作备忘录》。

1.制定地方气象事业发展规划、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。

2.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；管理本行政区域内气象标准化工作和涉外气象活动。

3.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共气象服务工作；管理本行政区域内公众气象预报、灾害性天气警报以及农业气象预报、城市环境气象预报、海洋气象预报、火险气象等级预报等各类专业专项气象预报的发布。

4.组织制订和实施本行政区域气象灾害防御规划；组织本行政区域内气象灾害防御应急管理工作；负责本行政区域内突发公共事件气象保障工作。

5.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。

6.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；参与省政府应对气候变化工作，组织开展气候变化影响评估、技术开发和决策咨询服务。

7.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。

8.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；会同副省级市人民政府及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。

9.组织协调华南区域气象中心的业务科研工作。

10.承担中国气象局和省级人民政府交办的其它事项。

党组书记、局长：庄旭东

党组成员，广州市气象局党组书记、局长：刘锦銮

党组成员、党组纪检组组长：刘曙光

党组成员、副局长：曾琮

党组成员、副局长：熊亚丽

党组成员、副局长：谭浩波

党组成员、副局长：常越

一级巡视员：梁建茵

2017年11月，广东省气象局获得中央精神文明建设指导委员会授予的“第五届全国文明单位”荣誉称号。

地址：广州市越秀区福今路6号。