广州气象卫星地面站承担我国气象卫星发射的入轨跟踪、在轨测试、卫星测控、测距、卫星遥测资料的提取处理转发等任务。同时，广州气象卫星地面站承担美国NOAA系列极轨气象卫星、日本GMS系列静止气象卫星的接收、处理和应用和存档服务，2003年起增加了美国地球环境监测卫星——EOS的接收、处理和应用系统，广州气象卫星地面站属国家4个骨干站点之一。广州气象卫星地面站经过二十多年的建设，广州气象卫星地面站已建设成为一个拥有极轨气象卫星跟踪、测控、资料接收处理系统，静止气象卫星地面站测距系统(CDAS站，静止气象卫星中规模数据利用站，卫星通信地球站，EOS/MODIS资料接收处理系统等的大型综合卫星地面站。广州气象卫星地面站同时还担负着广州市地面气象观测任务，广州气象卫星地面站属国家地面气象观测基本站，观测大气温度、湿度、风、云、气压、蒸发、日照、酸雨等，为广州地区天气预报提供重要依据，广州气象卫星地面站并参与国际数据交换。广州气象卫星地面站在完成国家基本任务的同时，广州气象卫星地面站还积极开展遥感应用的研究，对林火、植被状况、作物产量评估、水资源、干旱、洪水灾害、土地利用、城市热岛效应、地质构造、地震前兆监测等各领域进行了大量的遥感应用研究，生成各种卫星遥感应用产品，为国防军事、日常天气、灾害监测等提供有效信息。