Hoạt động KTTV bắt đầu tại Việt Nam từ năm 1891 và góp phần quan trọng vào công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc những năm chiến tranh, phục vụ phát triển KT - XH, phòng chống thiên tai, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Ngày 23/01/2018, Tổng cục KTTV được thành lập theo Quyết định số 03/2018/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, triển khai một số nhiệm vụ chính sau:
- Tổ chức triển khai xây dựng, trình các cấp có thẩm quyền các đề án, dự án, dự thảo văn bản quy phạm pháp luật, chiến lược, quy hoạch, kế hoạch, cơ chế, chính sách, nhiệm vụ và công trình quan trọng quốc gia về KTTV.
- Quản lý các hoạt động quan trắc, điều tra, khảo sát KTTV.
- Quản lý, tổ chức thực hiện các hoạt động dự báo, cảnh báo, truyền phát tin dự báo, cảnh báo khí tượng thuỷ văn; phát tin chính thức cảnh báo thiên tai và cấp độ rủi ro thiên tai.
- Quản lý, hướng dẫn việc lưu trữ, khai thác, sử dụng thông tin, dữ liệu KTTV, việc trao đổi thông tin, dữ liệu KTTV với tổ chức, cá nhân nước ngoài; xây dựng, quản lý cơ sở dữ liệu KTTV quốc gia.
- Cơ chế hoạt động Tổng cục KTTV: thực hiện theo chế độ thủ trưởng, tuân thủ các quy định về chế độ công chức, công vụ hiện hành, quy chế làm việc của Bộ TNMT và Tổng cục KTTV.
- Về cơ cấu tổ chức (Tổ chức bộ máy của Tổng cục KTTV tại phụ lục 1) Tổng cục KTTV có 23 đơn vị trực thuộc (22 đơn vị do Thủ tướng Chính phủ quyết định thành lập và 01 đơn vị do Bộ trưởng Bộ TNMT thành lập), gồm: 06 đơn vị tham mưu giúp việc Tổng cục trưởng (5 Vụ và Văn phòng) và 17 đơn vị sự nghiệp công lập (với 90 đơn vị cấp phòng và tương đương, 54 Đài KTTV tỉnh, 1.403 trạm KTTV).