克拉玛依气象局是克拉玛依市气象工作的主管机构，实行上级气象主管机构与本级人民政府双重领导，以上级气象主管机构领导为主的管理体制。其前身是克拉玛依气象观测站，于1956年12月1日建立，1958年1月扩建为克拉玛依气象台，为国家基本气象（台）站，1991年升格为处级单位，即：克拉玛依市气象局、克拉玛依石油专业气象台。两块牌子，一套人马。
克拉玛依气象局内设办公室（政策法规科）、业务科（人事教育科）、财务科（纪检监察审计室）三个职能科室，下设气象台、气象站、新一代天气雷达站、技术保障部、影视部、科技服务中心、防雷检测中心、后勤服务中心八个直属事业单位，担负着大气探测、气象通讯、天气气候预测、气象服务、气候资源开发利用、人工增雨、防雷减灾、气象影视以及气象行政执法、行业管理等工作。
伴随着克拉玛依油田的发展，克拉玛依气象事业已经历了50多年的发展历程，现拥有一栋崭新的4层现代化综合数字业务楼、一个基本气象观测站、一个新一代天气雷达站及分布在北疆各油田基地的11个自动气象观测站和分布在城区及农牧区的6个气候监测站。
多年来克拉玛依市气象局始终坚持把公益服务、决策服务放在首位，同时开展多种形式的科技服务，在监测预报大风、寒潮、高温等灾害性天气及人工影响天气等服务领域中取得了显著的社会效益和经济效益，基本形成了以克拉玛依石油专业气象台为中心的北疆石油专业气象服务网。
近年来克拉玛依气象局坚持“公共气象、安全气象、资源气象”的发展理念，牢固树立为国民经济、为地方政府、为石油生产服务的宗旨，大力加强气象服务能力建设，使克拉玛依气象事业正稳步快速发展。
