实验室实行联合主任制，设联合主任2名，副主任2-3名，并在中国气象局和南京大学分别设置秘书处，协助联合实验室主任开展工作，负责实验室日常运行、学术活动组织安排和研究项目经费管理等。

实验室现聘请了25位国内外相关领域著名专家作为第一届学术委员会成员，其中符淙斌院士和丁一汇院士任学术委员会联合主任，王会军院士、吴立新院士、张人禾院士、陈大可院士任副主任，黄荣辉院士、吴国雄院士、李崇银院士、吕达仁院士、穆穆院士、石广玉院士、徐祥德院士、杨修群教授、宋连春研究员、李维京研究员、胡永云教授、管兆勇教授、杨崧教授、温之平教授、陆日宇研究员、戴永久教授、钟中教授、金飞飞教授和来自英国Hadley中心的Stephen Belcher主任担任学术委员会委员。他们对实验室各项工作进行建议与指导，确保实验室的主体方向不偏移。

气候研究开放实验室现有固定成员20人，其中院士1人，研究员/正研高工6人、副研究员/高工10人，其中具有博士学位人员17人；具有博士生指导资格7人。开放实验室目前主要从事客观定量气候预测方法研究，气候变化监测、检测和归因及气候预测和气候变化模拟研究，同时积极面向业务服务，努力做好科技支撑，已有多项研发成果在业务中得到应用，取得了良好的服务效果。

流动人员和客座人员35人，其中流动人员20人为国家气候中心科研业务骨干，直接参加了开放实验室的科研课题及成果业务应用。客座研究员15人，为国内外优秀学者、专家及博士后工作站人员和短期访问学者。通过国内外访问学者交流，实验室增强了研发力量，同时也提高了实验室国内外影响力。