伊犁哈薩克自治州氣象局是伊犁哈薩克自治州人民政府氣象行政主管機構，實行上級氣象主管機構與本級人民政府雙重領導，以上級氣象主管機構領導為主的管理體制，依據《中華人民共和國氣象法》履行氣象主管機構的各項職責。
內設機構,直屬單位,
內設機構
伊犁州氣象局內設辦公室、政策法規處、業務科技處、計畫財務處等4個職能處（室）。
1.辦公室：組織協調機關工作和會議安排；負責政務信息、目標管理、文秘、機要、保密、宣傳、檔案、信訪、辦公自動化、老乾、計生、人事、職稱、錄用及思想政治、精神文明等工作；負責紀檢監察工作；草擬綜合性檔案、報告、總結、計畫、規章制度並負責監督、檢查、催辦；承擔局大院、安全保衛、後勤行政等管理職能。
2.政策法規處：負責氣象法規工作的歸口管理，組織和管理伊犁氣象行政執法工作。並對行政執法進行監督檢查。負責防雷辦日常工作和慶典氣球施放活動審批工作。負責氣象行業管理工作，組織擬定伊犁氣象行業管理髮展規劃和工作計畫。
3.業務科技處：擬定伊犁州直氣象系統基本業務發展的計畫、規劃。組織開展本地氣候區劃、規劃和氣候服務工作。負責指導氣象探測裝備、技術保障工作、氣象信息網路系統的建設。負責氣象無線電管理及人工影響天氣日常工作。負責科研、氣象科普及學會日常工作。組織擬訂氣候資源調查、評估和區劃規劃方案及生態氣象環境監測計畫，並組織實施。承辦施放氣球作業人員資格認定工作。
4.計畫財務處：負責管理伊犁州直氣象系統的財務工作。管理和調配氣象事業費、基建資金、專項資金的執行和監督。擬訂固定資產投資、基本建設、台站綜合改善計畫、論證、報批和監督。負責重大項目的審查。歸口管理統計、國有資產工作。負責縣級計畫財務工作的業務指導和技術培訓。組織開展資金活動分析和效益評價。協助辦公室做好內審工作。
直屬單位
伊犁州氣象局氣象台
伊犁州氣象局氣象服務中心
伊犁州氣象局農業氣象服務中心
伊犁州氣象局氣象信息網路與裝備保障中心
伊犁州氣象局財務核算中心
伊犁州氣象局維護穩定辦公室（機關服務中心）
