1968年8月18日， 广西壮族自治区革命委员会批准，成立广西壮族自治区气象局革命领导小组，领导全自治区气象工作。 1969年10月至1973年2月，气象部门归同级革命委员会领导。

1969年，中央气象局与总参气象局合并，根据上级指示精神，省(区)以下的气象部门归同级革命委员会领导， 人、财、物归地方管理。

8月28日，自治区革命委员会下发《关于气象台、站体制下放的通知》，同意自治区各级气象台站归地方各级革命委员会建制，人、财、物等归地方各级革命委员会管理。11月，成立广西壮族自治区革命委员会气象总站，负责管理全自治区气象工作。 1969年11月，经自治区革命委员会批准，自治区革命委员会气象总站设办事组、政工组、生产组。同年，机关大批干部下放，定员17人(不包括工人)。 1970年11月，根据国务院和中央军委的指示，广西壮族自治区革命委员会、广西军区联合发出《关于加强对气象部门领导的通知》 ，批准自治区气象部门从11月1日起，实行地方各级革命委员会与军队双重领导，以军队为主的管理体制。

12月12日，自治区革命委员会批准，成立广西壮族自治区革命委员会气象局，撤销广西壮族自治区革命委员会气象总站。 1971年，经广西军区批准，自治区革命委员会气象局设政治处、气象处、管理处。共有干部37人。 1973年6月至1980年8月，广西气象部门实行地方党政领导为主的管理体制。

1973年3月， 中央气象局与总参气象局分开，分别划归国务院和中央军委建制。经中央军委和国务院批准，省(区)以下气象部门仍归同级革命委员会建制，实行地方党政领导为主的管理体制。 7月5日，自治区革命委员会和广西军区联合发出《关于调整气象部门体制问题的通知》，决定自治区各级气象部门仍归地方革命委员会建制，实行地方党政领导为主的管理体制。 1973年8月27日， 自治区党委常委办公会议同意，自治区气象局机关设置：办公室、政治处、业务处、器材处(下设物资供应站、气象仪器检修室)、计划财务处。 1978年6月8日，增设科学技术科。机关共有干部45人。

1980年5月17日， 国务院批转中央气象局《关于改革气象部门管理体制的请示报告》，同意全国气象部门实行统一领导，分级管理，气象部门与地方人民政府双重领导，以气象部门领导为主的管理体制。体制改革第一步，先调整省(区)以下气象部门管理体制，省(区)气象局统一领导全省(区)气象台站，并实行省(区)、地区气象局两级管理办法；1982年起，实行第二步体制改革，全国气象部门自上而下地改为以气象部门领导为主。 1980年8月15日， 广西壮族自治区人民政府批转了自治区气象局《关于改革我区气象工作管理体制的请示报告》。自治区气象部门调整改革分三步进行：第一，搞好试点；第二，由自治区气象局接收地(市)级气象台；第三，由自治区气象局和地(市)气象台联合接收县级气象站。 同年，自治区革命委员会气象局改称广西壮族自治区气象局。

1980年10月31日，自治区编制委员会同意，成立人工降雨办公室，属自治区人民政府事业单位，挂靠自治区气象局，其业务、服务、党政、人事等工作，受自治区气象局领导和管理。

1981年6月，自治区气象局完成9个地、市气象台和82个县气象站的接收工作。至此，全自治区以气象部门领导为主的新体制开始实行。 1982年，广西和全国气象部门一样，实行第二步体制改革，自上而下地改为以气象部门领导为主。 1984年12月，按照国家气象局文件《广西壮族自治区气象部门处级机构设置问题的批复》，自治区气象局下设办公室、业务管理处、科技教育处、计划财务处、物资处 (下设物资供应站、气象仪器检修所)、人事处、机关党委、纪律检查组、人工降雨办公室。同年12月14日，国家气象局《关于增设行政管理处问题的批复》，同意广西壮族自治区气象局增设行政管理处，为直属县团级事业单位，管理机关行政事务和后勤工作。

1986年，国家气象局核定下达广西壮族自治区气象局编制定员90人 (不包括行政管理处30人)。 1987年4月， 增设政治思想工作办公室，管理全自治区气象部门思想政治工作和社会主义精神文明建设。 1988年1月，增设气象服务中心，管理全自治区气象部门的专业有偿服务和综合经营。 1990年设置：办公室、业务管理处、科技教育处、计划财务处、物资处、人事处、机关党委、纪律检查组、政治思想工作办公室、人工降雨办公室、行政管理处、气象服务中心。同年4月， 根据国家气象局发出《关于加强监察审计工作的通知》，又设立了监察审计室，与纪律检查组合署办公。

党组书记、局长：王丽

党组成员、副局长：全文杰

党组成员、纪检组长：高峰

党组成员、副局长：黄永新

党组成员、副局长：韦定宁

2009年1月，获得中央精神文明建设指导委员会授予的“第二批全国文明单位”荣誉称号。