기상청은 지상 기상 관측을 비롯하여 고층 · 해양 · 레이더 · 항공 · 지진 등 분류별 기상 관측을 수행하고 있다. 지상 기상은 590개소(종관 기상 관측 장비 ASOS 96개소, 방재 기상 관측 장비 AWS 494개소)의 지상 기상 관측망을 운영하고 있으며, 고층 기상 관측 장비는 레윈존데 6개소, 연직 바람 관측 장비와 라디오미터 9개소를 운영하고 있다.

 해양은 해양 기상 부이 17개소, 파고 부이 59개소, 등표 기상 관측 장비 9개소, 선박 기상 관측 장비 14개소, 연안 방재 관측 장비 18개소, 파랑계 1개소와 1척의 해양 기상 관측선(기상 1호)을 운영하고 있다. 또한, 기상 레이더 10개소, 낙뢰 관측 장비 21개소, 항공 기상 관측 장비 8개소, 지진 관측 장비 156개소 등의 관측 업무를 수행하고 있다.