通辽市气象局是内蒙古自治区气象局和通辽市人民政府双重领导下的地市级气象局，以上级主管机构领导为主。根据授权承担本行政区域内气象工作的政府行政管理职能，依法履行气象主管机构的各项职责。通辽市气象局经过50年的建设，建成了遍布各市县，门类齐全、布局比较合理的、由地面观测、高空探测、天气雷达和卫星遥感站组成的立体气象探测网，气象探测能力有了很大提高。80年代以来计算机广泛应用于业务领域，气象服务体系进一步完善。
市局共设5个直属事业单位，分别为通辽市气象台、通辽市大气探测中心、通辽市气象科技服务中心、通辽市气象局后勤服务中心和内蒙古东部人工影响天气中心。下辖霍林郭勒市气象局、开鲁县气象局（国家基准站）、奈曼旗气象局、科左中旗气象局、科左后旗气象局、库伦旗气象局、扎鲁特旗气象局（国家基本站）和科尔沁区气象局等八个旗县市区气象局。通辽市气象局机关设办公室、人事监查科、业务管理科和计划财务科4个科室，负责市局的行政和业务管理。
通辽市气象局机关（共设4个科室）
办公室：主要负责组织协调机关工作和会议安排；负责综合性计划、规章制度的制定和督察、督办；负责政务管理及办公自动化建设等工作。
人事监察科：负责对局党组管理干部的考核、任免及本市气象系统内机构编制、人事劳动管理等工作；拟定人才培养计划并组织实施；负责纪检、监察、审计、党建等工作，会同地方开展文明创建活动；负责离退休干部的具体管理及有关服务工作。
业务管理科：主要负责气象监测业务、预报服务（专业、专项服务）、气候应用的发展规划、年度计划的拟定、调整、实施与管理工作；负责气象技术装备保障、计量检定和标准化工作的组织管理；负责科研项目管理；负责本区域人工影响天气管理工作。
计划财务科：主要负责组织编制气象事业中、长期发展规划及年度计划并监督实施；负责组织、协调落实建立、健全双重计划财务体制工作；负责计划财务、基本建设、国有资产、统计等管理工作；负责实施西部大开发的组织、协调和立项等工作。组织协调和管理气象行政执法工作；承担气象行政复议和行政诉讼工作；负责气象科技服务与产业的宏观协调及政策引导；对重大问题进行政策调研并提出相应措施及行业管理等工作。
