陕西省气象局下设：机关处室（9个）：办公室、人事教育处、计划财务处、监测网络处、科技减灾处、政策法规处、监察审计处、文明办（党办）、离退休干部管理处。直属单位（12个）：陕西省气象台、陕西省气候中心、陕西省气象信息中心、陕西省大气探测技术保障中心、陕西省气象科技服务中心（陕西省专业气象台）、陕西省气象科学研究所（陕西省气象科技创新基地）、陕西省气象培训中心、陕西省气象局后勤服务中心、陕西省人工影响天气办公室、陕西省农业遥感信息中心、陕西省经济作物气象服务台、陕西省防雷中心。地市局（10个）：西安市气象局、延安市气象局、榆林市气象局、宝鸡市气象局、咸阳市气象局、渭南市气象局、铜川市气象局、商洛市气象局、汉中市气象局、安康市气象局。另设：杨凌气象局。
组织编制本行政区域气象事业中、长期发展规划及年度计划并监督实施；负责建立健全和落实双重计划财务体制工作；负责本行政区域气象系统计划财务、基本建设、国有资产、统计等管理工作。 负责省级气象局党组织管理干部的考核、任免及后备干部队伍建设；负责本行政区域气象系统机构编制、劳动劳资、社会保障、录用调配、奖惩、专业技术人员管理等各项人事管理工作；拟定本行政区域人才培养的规划、计划并组织实施；负责职工在职教育、培训的组织管理工作。人事教育处主要职责。 拟草本行政区域的地方性气象法规、政府规章及规范性文件；组织协调和管理本行政区域内的气象行政执法工作，承担气象性政复议、行政应诉工作；组织学习、宣传、普及法律法规；归口管理气象事业结构战略性调整工作；负责气象行业管理的综合协调；制定气象事业发展战略，针对气象工作中的重大问题进行政策调研并提出相应的措施和意见；负责气象科技服务于产业的宏观协调和政策指导；组织管理雷电灾害的防御工作。
陕西省气象局成立于1953年。设9个职能处室，12个直属事业单位，下属10个市气象局及杨凌气象局，共98个县(区)气象局。陕西省气象部门职工总数1940人。负责编制和发布陕西省分区的天气预报和警报；负责向陕西省政府领导机关，陕西省防汛抗旱部门及陕西省农业、林业、救灾等部门及时提供重要天气预报、气象情报、森林火险预报、专题气候分析和每月天气概况。
