三沙市气象局于2012年10月8日在原海南省西南中沙群岛气象台的基础上组建成立，是中国最南端的地级市气象局，为海南省气象局直属事业单位，实行海南省气象局与三沙市双重领导、以海南省气象局领导为主的管理体制，履行三沙市行政区域内气象主管机构的各项法定职责，管理区域内的气象观测站，并负责组织管理相应的气象业务、服务工作。