Theo Điều 2, Quyết định số 03/2018/QĐ-TTg ngày 23/1/2018 của Thủ tướng Chính phủ, Tổng cục Khí tượng Thủy văn có các nhiệm vụ, quyền hạn chính:

• Trình Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường các loại văn bản thuộc phạm vi quản lý của Tổng cục.
• Về mạng lưới trạm khí tượng thủy văn:

1. Quản lý các hoạt động quan trắc, điều tra, khảo sát khí tượng thủy văn; theo dõi hoạt động của các trạm khí tượng thủy văn thuộc các công trình bắt buộc phải quan trắc và cung cấp thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn.
2. Thẩm định nội dung về khí tượng thủy văn trong quy hoạch, thiết kế các công trình, dự án đầu tư xây dựng trọng điểm quốc gia và trong quy hoạch, thiết kế các công trình, dự án đầu tư xây dựng theo quy định của pháp luật; thẩm định các dự án xây dựng, cải tạo, nâng cấp công trình khí tượng thủy văn của Bộ Tài nguyên và Môi trường theo phân công của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường.
3. Xây dựng, quản lý, khai thác mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia, quan trắc định vị sét, giám sát biến đổi khí hậu; tổ chức thực hiện các hoạt động quan trắc, điều tra, khảo sát khí tượng thủy văn.
4. Tổ chức kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo khí tượng thủy văn theo quy định của pháp luật.
5. Tổ chức bảo vệ công trình, hành lang kỹ thuật công trình khí tượng thủy văn thuộc mạng lưới trạm khí tượng thủy văn quốc gia.

• Về dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn:

1. Quản lý các hoạt động dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn, truyền phát tin dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn; hướng dẫn việc cung cấp, sử dụng thông tin dự báo, cảnh báo thiên tai trên phạm vi cả nước.
2. Kiểm tra, giám sát, đánh giá chất lượng dự báo, cảnh báo và truyền, phát tin khí tượng thủy văn, thiên tai khí tượng thủy văn theo quy định.
3. Thẩm định, trình Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quyết định cấp, gia hạn, đình chỉ, thu hồi giấy phép hoạt động dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn theo quy định của pháp luật.
4. Thẩm định, trình Bộ trưởng Tài nguyên và Môi trường phê duyệt theo thẩm quyền hoặc trình cấp có thẩm quyền phê duyệt kế hoạch tác động vào thời tiết; tổ chức thực hiện hoặc giám sát việc thực hiện sau khi được phê duyệt.
5. Xây dựng, quản lý, khai thác hệ thống dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn quốc gia; tổ chức thực hiện các hoạt động dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn; truyền phát tin dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn; phát tin chính thức cảnh báo thiên tai và cấp độ rủi ro thiên tai.
6. Xây dựng bộ chuẩn khí hậu quốc gia; triển khai Khung toàn cầu về dịch vụ khí hậu (GFCS) ở Việt Nam theo quy định.
7. Xây dựng các chương trình phát thanh, truyền hình về dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn theo quy định của pháp luật.

• Về thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn:

1. Quản lý, hướng dẫn việc lưu trữ, khai thác, sử dụng thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn.
2. Quản lý, hướng dẫn, thực hiện việc trao đổi thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn với tổ chức quốc tế, tổ chức, cá nhân nước ngoài theo quy định của pháp luật.
3. Tổ chức thực hiện các hoạt động lưu trữ, khai thác, sử dụng thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn; xây dựng, quản lý cơ sở dữ liệu khí tượng thủy văn quốc gia.
4. Tổ chức tiếp nhận, sử dụng thông tin, dữ liệu khí tượng thủy văn do các bộ, ngành, địa phương, tổ chức, cá nhân cung cấp theo quy định của pháp luật.
5. Xây dựng, quản lý hệ thống thông tin phục vụ điều tra, khảo sát, dự báo khí tượng thủy văn, cảnh báo thiên tai trong mạng lưới khí tượng thủy văn quốc gia.

• Thực hiện nhiệm vụ khác do Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường giao.