佳木斯市气象局实行黑龙江省气象局与佳木斯市人民政府双重领导，以黑龙江省气象局领导为主的管理体制，在黑龙江省气象局和佳木斯市人民政府领导下，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。
局机关内设综合办公室（人事教育科）、业务科、计划财务科三个行政处室，设市气象台、国家基准站、科技服务中心、人工影响天气办公室、雷电防御中心、装备中心、执法大队七个直属事业单位。下辖汤原、桦南、桦川、富锦、同江、抚远6个县(市)气象局。
全市气象部门现有在职职工118人，其中市局机关66人，县（市）局52人。具有本科以上学历人员44人，硕士学位人员4人。有副研级技术职称9人，工程师职称66人。
负责佳木斯市气象事业发展规划、计划的制定，气象业务建设的组织实施和对所属气象台站的业务管理；负责气象监测管理，依法保护气象探测环境；负责统一管理本行政区域内公众气象预报、灾害性天气预报预警、农业气象预报、城市环境气象预报、火险气象等级预报和气候影响评价的制作和发布；负责组织指导气候资源的开发利用和保护；依法管理和组织实施本市人工影响天气作业以及雷电灾害防御工作；负责开展气象法制宣传教育，监督气象法规的实施，负责气象行政执法，承担有关的行政复议工作；负责协助本级人民政府做好本市气象职工的思想政治工作和精神文明建设；承担上级气象部门和本级人民政府交办的其他事项。