上海市气象局下属的重要部门之一是上海市避雷装置检测站。该检测站是由上海市气象局和上海市公安消防机构共同审核，并经过上海市技术监督局严格评审，成功获得中华人民共和国计量认证的权威检验机构。其主要职责在于提供专业服务，涵盖建筑物防雷设计规范中规定的各类防雷建筑，包括第一、二、三类防雷建(构)筑物。
服务范围广泛，特别针对石油、化工生产或储存设施，电力生产设施和输配电系统，以及邮电通信、交通运输、广播电视、医疗卫生、金融证券、计算机信息等社会公共服务系统的核心设施进行防雷检测，确保这些关键领域的安全运行。
另一重要部门是气象信息传媒中心，它负责上海市的气象信息采集、处理和传播，为公众提供及时、准确的天气预报和气象服务，对农业生产、交通运输、公共安全等多方面起到关键支持作用。
上海市气象局实行上级气象主管机构与本级人民政府双重领导，以上级气象主管机构领导为主的管理体制，在上级气象主管机构和本级人民政府领导下，根据授权承担上海行政区域内气象工作的政府行政管理职能，依法履行《中华人民共和国气象法》和气象主管机构的各项职责。