Основными направлениями деятельности Гидрометеорологического центра (ГМЦ) ФГБУ «Якутское УГМС» являются: обеспечение оперативной, режимной и прогностической гидрометеорологической информацией населения, отраслей экономики и органов государственной власти Республики Саха (Якутия); обработка и обобщение данных гидрометеорологических наблюдений сети станций и постов расположенных в зоне ответственности  ФГБУ «Якутское УГМС»;  контролирует качество гидрометеорологических наблюдений на станциях и постах, выпускает прогнозы погоды, агрометеорологических условий и режима водных объектов, предупреждения об опасном и стихийном развитии атмосферных и гидрологических процессов на территории Республики; изучает гидрологический режим и климат Якутии.

Отдел авиаметеообеспечения (ОМА) осуществляет методическое сопровождение при организации метеорологического обеспечения авиационных пользователей в зоне ответственности ФГБУ «Якутское УГМС» и организацию деятельности авиационно-метеорологических подразделений ФГБУ «Якутское УГМС», включая методическое руководство.

Отдел специализированного гидрометеорологического обеспечения (СГМО) осуществляет подготовку и оформление договоров на метеообеспечение авиации и на специализированное гидрометобеспечение органов государственной власти, отраслей экономики и населения на территории деятельности ФГБУ «Якутское УГМС».

Центр мониторинга загрязнения окружающей среды (ЦМС) обрабатывает данные о загрязнении атмосферного воздуха, поверхностных вод суши по физическим, химическим показателям, радиоактивной обстановке, обеспечивает государственные органы, организации и население оперативной и режимной информацией о загрязнении, включая экстремальные уведомления, прогнозы уровня загрязнения воздуха, распространение зон загрязнения, выявляет факты и причины высокого загрязнения.

Служба средств измерения (ССИ) организовывает и планирует работы по оснащению сетевых подразделений средствами измерений, занимается установкой, профилактикой, ремонтом и вводом в эксплуатацию гидрометеорологических приборов и систем. Организует и координирует работы по метрологическому обеспечению средств измерений гидрометеорологических приборов, применяемых в подразделениях управления и осуществляет метрологический контроль и надзор.

Служба автоматизированной системы передачи данных (САСПД) проводит сбор оперативной информации с сети станций и постов по территории деятельности управления, прием информации метеорологических спутников, обмен гидрометеорологической информацией с другими региональными и территориальными управлениями по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и международный обмен в рамках Всемирной метеорологической организации (ВМО), оснащение сетевых подразделений средствами связи и контроль за их эксплуатацией.

Авиаметеорологический центр (АМЦ) проводит метеорологическое обеспечение полетов воздушных судов всех типов по всем направлениям, включая международные авиалинии.