天氣預報是本局的主要業務之一，目前本局所提供的天氣預報種類有十二小時到三十六小時的短期天氣預報，一個星期的中期天氣預報，一個月及一季的長期天氣預報，農漁業氣象預報，觀光地區天氣預報，國際及大陸各主要都市天氣預報，舒適度指數預報等。

每天定時發布四次天氣預報，還有可能引起災害之劇烈天氣或颱風發生時，則適時發布突變天氣特報或颱風警報。

本局的天氣預報作業是每天二十四小時不中斷的，並且將各種最新天氣預報資訊利用專用的氣象通信網路及無線電廣播系統，透過大眾傳播媒體，作定時或特別報導。此外，讓人亦可透過本局的氣象報務系統隨時獲得最新的氣象預報資料。