The Organization has a President and three Vice-Presidents who preside over Congress and of the Executive Council. The Secretariat, headquartered in Geneva, is headed by the Secretary-General.

世界气象大会是WMO的最高机构。执行理事会负责执行其决定,而六个区域协会负责协调各自区域内的气象、水文和相关活动。
The Organization has a President and three Vice-Presidents who preside over Congress and of the Executive Council. The Secretariat, headquartered in Geneva, is headed by the Secretary-General.
本组织主席和秘书长的职责在《基本文件第1号》(WMO第15号出版物)所载的“WMO总则”中予以界定,该出版物还载有WMO公约、总则、工作人员和财务条例、UN与WMO之间的协议、专门机构的特权及豁免权公约等案文,以及为确定WMO在瑞士的地位,瑞士联邦委员会与WMO之间达成的协议、执行计划和议定书。
本WMO执行机构负责实施大会的决定。执行理事会协调各项计划、管理预算、审议并按照区域协会和技术委员会的决议和建议行事、并针对影响国际气象和相关活动的事项开展研究和采取行动。执行理事会通常每年至少召开一届会议,时间和地点由本组织主席与其它理事会成员磋商后确定。决定须由三分之二多数通过。每个会员只有一票。 执行理事会由大会选举的一名主席、三名副主席、六名区域协会主席和27名国家气象或水文气象部门的局长组成。 每个会员只有一票。
六个区域协会负责协调各自区域的气象、水文和相关活动:一区协(非洲)、二区协(亚洲)、三区协(南美洲)、四区协(北美、中美和加勒比)、五区协(西南太平洋)和六区协(欧洲)。它们在各自区域每四年召开一次会议,选举主席和副主席。区域协会主席是执行理事会的当然成员。
在第十八次世界气象大会(2019年6月)批准组成机构治理改革后,八个WMO技术委员会正在向两个技术委员会过渡。执行理事会(EC)技术协调委员会(TCC)将作为EC与技术委员会、研究理事会和其他相关机构之间的双向接口。
WMO成立于1950年,它认识到需要不断适应快速变化的世界。环境退化、资源制约、竞争加剧、技术进步及其他因素都在推动着需要进行定期改革。WMO旨在保持适用性,并变得日益敏锐和具有成本效益。