郑州市气象局位于郑州市中州大道与南三环交汇处。其前身是建于1954年的河南省气象局观象台，1984年组建为郑州市气象管理处，1989年10月更名为郑州市气象局。
    郑州市气象局是郑州市人民政府和河南省气象局双重领导下的、具有行业行政管理职能的事业单位，实行国家和地方气象事业双重计划财务体制。管理市区和6个县（市）的气象业务、人工影响天气和雷电灾害防御工作，担负着为郑州市经济建设、社会发展和人民生活提供气象预报服务和趋利避害等防灾减灾气象服务任务。
    郑州市气象局现有内设机构4个：办公室、人事科（和纪检组合署办公）、业务科（和人影办合署办公）、政策法规科；直属事业单位4个：气象台、气象技术保障与信息网络中心、气象科技服务中心、后勤服务中心（财务核算中心）；专业气象台（站）3个：郑州国家气候观象台（由郑州国家基准气候站、郑州国家一级探空站、天气雷达站组成）、郑州农业气象试验站、嵩山气象站；县（市）气象局6个：巩义、登封、新郑、新密、荥阳市气象局和中牟县气象局。
    开展的主要业务有大气探测、天气雷达观测、天气预报和情报服务、农业气象监测和预报服务、人工影响天气、雷电灾害防御和施放气球管理等。其中，郑州国家基准气候站和高空探测站承担地面基准气候观测、辐射观测、酸雨观测、高空气象探测等业务，观测资料参加全球交换。郑州市气象台主要负责为政府提供决策气象服务。6县（市）气象局除承担地面气象测报、农业气象测报业务外，建立有电视天气预报制作系统，开展12121气象信息电话服务、手机短信气象服务和专业专项气象服务，并通过电视、报纸、电台等多种媒体向社会公众发布短期天气预报和灾害性天气警报。