制定地方气象事业发展规划、计划，经市人民政府批准后组织实施；组织本行政区域内重大灾害性天气跨地区、跨部门的联合监测、预报工作，为市人民政府防御气象灾害提供决策依据；在市人民政府的领导、协调下，负责管理、指导和组织实施人工影响天气工作；组织管理雷电灾害防御工作，制定雷电灾害防护装置检测计划，对雷电灾害防护装置检测单位的资质等级进行认定并监督管理；管理气象资料的共享、使用工作，管理公众气象预报、灾害性天气警报和专业气象预报的发布工作；组织气候资源调查、气候区划工作，围绕应对气候变化、气候资源合理开发利用和保护提供服务、提供决策依据；管理气象设施建设，按照职责权限审批气象台站调整计划，审查重要气象设施建设项目，依法保护气象设施和气象探测环境；管理本市的涉外气象活动，以及法律、法规规定的其他职责和国家气象主管机构、市人民政府交办的其他事项。
2021年11月，
海河传媒中心与天津市气象局签署战略合作协议，双方将联合打造天津气象事业宣传阵地，通过全媒体平台，拓展气象灾害预警信息、公众气象服务发布渠道和覆盖面。