遵义市气象局前身为遵义气象站，是1941年浙江大学迁到遵义后建立的校办测候所，1946年并入贵州省气象所建制，改名为遵义测候所，1949年改称遵义气象站。

负责本行政区域内气象事业发展规划、计划以及气象事业建设组织实施；对本行政区域内的气象活动进行指导、监督和管理。

组织管理本行政区域内气象探测资料的采集、审核、上报、气象科研、培训和指导产品的应用，依法保护气象探测环境。

在本行政区域内组织对重大灾害天气的监测、预报，及时提出气象灾害防御措施，并对重大气象灾害作出评估；为本级人民政府组织防御气象灾害提供决策依据。

管理本行政区域内大众气象服务预报、灾害性天气预报、农业气象预报、城市环境气象预报、火险气象等级预报的发布和专业气象咨询服务。

根据《人工影响天气管理条例》制定人工影响天气作业方案，并在本级人民政府的领导和协调下，管理、组织和实施人工影响天气作业。

根据《防雷减灾管理办法》组织管理雷电灾害的防御工作，会同有关部门对可能遭受雷电袭击的建筑物、构筑物和其它设施安装的雷电灾害防护装置进行检测。

负责向本级人民政府有关部门提出利用、保护气象资源和推广应用气候资源区划等成果的建议，组织气候资源开发利用项目进行可行性论证。

根据《施放气球管理办法》依法对灌充、施放氢气球活动的管理，防止发生意外安全事故，保障航空飞行和人民生命财产的安全。

按照省、市政府要求做好我市农业综合经济信息网络工作。

组织开展气象法制教育，负责监督有关气象法规的实施，对违反《中华人民共和国气象法》，《贵州省气象条例》等有关规定的行为依法进行处罚，承担有关行政复议和行政诉讼。

管理本行政区域内的计划财务、人事劳资等工作，会同县级人民政府对所辖气象机构实施以部门为主的双重管理体制，会同地方党委和人民政府做好当地气象部门精神文明建设的思想政治工作。

承担贵州省气象局和遵义市人民政府交办的其它事项。

遵义市气象局负责全市气象行政管理、气象基本业务、天气预报服务、人工影响天气、气象防灾减灾、气象行政执法、气象科技服务等工作。局内设正科级管理机构4个：办公室（政策法规科、防雷减灾办公室）、业务科技科（应急管理办公室）、计划财务科、人事教育科；直属业务单位6个：气象台（气象信息与装备保障中心）、防雷减灾中心、气象科技服务中心（农村综合经济信息分中心）、人工影响天气办公室（人工影响天气作业指挥中心）、天气雷达观测站、遵义市地面气象观测站。全市下设12个县（市）气象局（台、站），其中1个国家气候观象台（国家基准气候站），7个国家气象观测站一级站和6个国家气象观测站二级站。

遵义市气象局以“强化硬件，提升软件，以人为本，拓展服务，全面发展”为基本思路，以气象服务“五个满意”为发展目标，不断提高天气预报准确率，加快气象现代化建设，拓宽气象业务服务领域，加强气象文化建设，努力推进气象依法行政工作，气象事业呈现蓬勃生机。

“三星级”台站2个，“二星级”台站6个，曾荣获“全国精神文明建设工作先进单位”、“全国文明服务示范单位”、全国汛期重大气象服务人工影响天气轨道“先进集体”、“贵州省文明单位”等多项称号。

2015年2月，获得中央精神文明建设指导委员会授予的“第四届全国文明单位”荣誉称号。