臨沭縣氣象局的主要職責是：

指導、監督本行政區域內的氣象活動，行使行業管理職能；負責本行政區域內氣象事業發展規劃、計劃的制定和氣象業務建設的組織實施及氣象設施建設項目的審查；組織協調完成本行政區域內天氣、氣候、生態與農業氣象、人工影響天氣、雷電等多軌道業務工作；組織管理本行政區域內綜合觀測、預測預報、公共氣象服務和信息與技術支持平臺的有關工作。

（一）負責本行政區域內的氣象觀測工作，組織管理本行政區域內氣象觀測資料的匯總、傳輸，依法保護氣象探測環境。

（二）負責本行政區域內的預報管理工作，及時提出氣象災害防御措施，并對重大氣象災害作出評估，為本級人民政府組織防御氣象災害提供決策依據；管理本行政區域內公眾氣象預報、災害性天氣警報以及農業氣象預報、城市環境氣象預報、火險氣象等級預報等氣象預報的發布。

（三）管理本行政區域人工影響天氣工作，指導和組織人工影響天氣作業；組織管理雷電災害防御工作，會同有關部門指導對可能遭受襲擊的建筑物、構筑物和其它設施安裝的雷電災害防護裝置的檢測工作；負責本行政區域的防雷減災和升空氣球的安全督查工作。

（四）負責向本級人民政府和同級有關部門提出利用、保護氣候資源和推廣應用氣候資源區劃等成果的建議；組織氣候可行性論證。組織開展氣象法制宣傳教育，負責監督氣象法規的實施，負責本區域內的氣象行政執法，承擔有關行政復議和行政訴訟。

（五）統一領導和管理本行政區域內氣象部門的科研和培訓以及業務建設等工作；協助地方黨委和人民政府做好氣象部門的精神文明建設和思想政治工作。