中心依托中国科学院大气物理研究所建设，实行室务委员会领导下的主任负责制。室务委员会包含中心主任1名，副主任4名，由中国科学院大气物理研究所聘任，负责中心各项事务的管理工作。中心设立了针对气候与环境研究领域特色的科学指导委员会，指导确定中心的发展目标，负责对中心的战略发展方向、学科定位、人才队伍建设、国际合作交流及培训等予以科学指导。
中心作为大气物理研究所的科研单元，依托大气物理研究所的科研力量，负责科研及国际合作任务的具体实施和完成。中心由科研单元和支撑团队两大部分组成，其中科研单元负责中心创新科研的开展，支撑团队包含国际合作办公室，负责中心国际合作交流及人才培养等相关工作，行政办公室则负责一般行政支撑、科研财务等工作。
中心领导班子分工