主要職能有：
1、負責本行政區(qū)域內氣象事業(yè)發(fā)展規(guī)劃、計劃的制定及氣象業(yè)務建設的組織實施；負責本行政區(qū)域內氣象設施建設項目的審查；對本行政區(qū)域內的氣象活動進行指導、監(jiān)督和行業(yè)管理。
2、組織管理本行政區(qū)域內氣象探測資料的匯總、傳輸；依法保護氣象探測環(huán)境。
3、負責本行政區(qū)域內的氣象監(jiān)測、預報管理工作，及時提出氣象災害防御措施，并對重大氣象災害做出評估，為本級人民政府組織防御氣象災害提供決策依據；管理本行政區(qū)域內公眾氣象預報、災害性天氣預報以及農業(yè)氣象預報、城市環(huán)境氣象預報、火險氣象等級預報等專業(yè)氣象預報的發(fā)布。
4、管理本行政區(qū)域內人工影響天氣工作，指導和組織人工影響天氣作業(yè)；組織管理雷電災害防御工作，會同有關部門指導對可能遭受襲擊的建筑物、構筑物和其它設施安裝的雷電災害防護裝置的檢測工作。
5、負責向本級人民政府和同級有關部門提出利用、保護氣候資源和推廣應用氣候資源區(qū)劃等成果的建議；組織對氣候資源開發(fā)利用項目進行氣候可行性論證。
6、組織開展氣象法制宣傳教育，負責監(jiān)督有關氣象法規(guī)的實施，對違反《中華人民共和國氣象法》、《陜西省氣象條例》有關規(guī)定的行為依法進行處罰，承擔有關行政復議和行政訴訟。
7、統(tǒng)一領導和管理本行政區(qū)域內氣象部門的計劃財務、人事勞動、科研和培訓以及業(yè)務建設等工作；會同縣（區(qū)）人民政府對縣（區(qū)）氣象機構實施以部門為主的雙重管理；協(xié)助地方黨委和人民政府做好當地氣象部門的精神文明建設和思想政治工作。
8、承擔上級氣象主管機構和本級人民政府交辦的其它事項。
