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。