ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน มีอำนาจหน้าที่ดังนี้
- ควบคุมการดูเเลปฏิบัติงานของสถานีอุตุนิยมวิทยาในการตรวจ เฝ้าระวัง รายงานและเตือนสภาวะอากาศ และอากาศเพื่อการบิน รวมทั้งเเผ่นดินไหวในพื้นที่รับผิดชอบภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน
- ตรวจ เฝ้า ระวัง ติดตาม ศึกษา และวิเคราะห์สภาวะอากาศ ตลอดจนแลกเปลี่ยนข้อมูลอุตุนิยมวิทยาในเขตพื้นที่รับผิดชอบภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน
- จัดทำฐานข้อมูลและแผนที่อุตุนิยมวิทยา วิเคราะห์พยากรณ์ และออกคำเตือนภัยธรรมชาติทางอุตุนิยมวิทยา รวมทั้งให้บริการข่าวและข้อมูลอุตุนิยมวิทยา และข้อมูลนิยมวิทยาเพื่อการบินในพื้นที่รับผิดชอบภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน
- ศึกษา วางแผน และดำเนินการในการบำรุงรักษา และซ่อมเเซมเครื่องมืออุปกรณ์อุตุนิยมวิทยาและการสื่อสาร
- ให้คำปรึกษา แนะนำ และเผยแพร่ความรู้และประสบการณ์ด้านอุตุนิยมวิทยา แผ่นดินไหวและการเตือนภัยธรรมชาติ แก่หน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชน รวมทั้งชุมชนและประชาชนที่เกี่ยวข้อง
- ปฏิบัติงานร่วมกับหรือสนับสนุนการปฏิบัติงานของหน่วยงานอื่นที่เกี่ยวข้องหรือที่ได้รับมอบหมาย
