黔南州气象局建于1958年，是贵州省气象局下属事业单位，同时是黔南州人民政府的职能工作部门。实行省气象局与州人民政府双重领导，以省气象局领导为主的管理体制。黔南州气象局依法履行黔南州行政区域内的气象行政管理职能，承担气象探测业务、天气预报预警服务、人工影响天气、气象防灾减灾、气象科技信息服务及防雷减灾技术服务、农村综合经济信息服务等工作。下辖12个县（市）气象局。所属气象台站中，有12个国家基本气象站。

黔南州气象局下设4个内设机构：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（项目办）、人事教育科（机关党委办公室）；下设3个直属事业单位和1个代管公益一类事业单位：州气象台、气象服务中心、气象综合保障中心和黔南州人工影响天气工作站。

近年来，黔南州气象局深入学习贯彻习近平总书记重要指示批示精神，紧紧围绕地方经济社会发展，切实做好防灾减灾、脱贫攻坚、生态文明等各项气象服务，守牢防灾减灾第一道防线，在汛期气象服务、农业气象服务、重大社会活动气象保障服务和“中国天眼（FAST）”冰雹防御等工作中获地方党委政府肯定，持续多年保持“全国文明单位”称号。2019年度州局分别被贵州省气象局和黔南州委州政府评为优秀达标单位，被黔南州扶贫开发领导小组评为全州脱贫攻坚先进集体。2020年，州局机关党委获“全州脱贫攻坚先进党组织”“州直机关脱贫攻坚先进党组织”表彰，获黔南州人民政府通报表彰为2020年度州级政务服务先进单位，被黔南州模范机关创建工作领导小组命名表彰为黔南州2020年度模范机关创建示范单位。2021年州局被黔南州委州政府评为第四届中国绿化博览会先进集体，州局机关党委获州直机关工委表彰为先进基层党组织。