Гидрометцентр России начал свою деятельность 1 января 1930 года в качестве Центрального бюро погоды СССР, образованного в Москве в соответствии с Постановлением ЦИК СССР от 7 августа 1929 г. о создании единой метеорологической службы страны и Постановлением Совета Народных Комиссаров СССР от 27 августа того же года. Основной задачей Центрального бюро погоды СССР являлось обеспечение народного хозяйства прогнозами погоды.

В связи с индустриализацией страны, развитием авиации, освоением Северного морского пути, с расширением сферы использования водных ресурсов и интенсификацией сельского хозяйства деятельность Центрального бюро погоды расширялась и развивалась. C 1936 года это уже Центральный институт погоды (с 1943 г. – Центральный институт прогнозов, с 1965 г. – гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР (Гидрометцентр СССР, с 1992 г. и по настоящее время – Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации (Гидрометцентр России).

В период Великой Отечественной войны Центральный институт погоды подготавливал прогнозы погоды по районам боевых действий, составлял прогнозы погоды для авиации дальнего действия и воздушно-десантных операций, осуществлял обеспечение наземных операций гидрологическими прогнозами. В 50-60 годы в стенах Гидрометцентра трудились ученые мирового уровня: академики Г.И.Марчук и А.С.Монин, члены-корреспонденты Академии наук Е.Н.Блинова и И.А.Кибель, профессора А.Ф.Дюбюк, Н.И.Бушев, В.А. Бугаев, А.Л.Кац, П.С.Линейкин, С.Т.Пагава, Х.П.Погосян, И.Г.Пчелко, К.А.Семендяев, Б.Д.Успенский, С.П.Хромов и многие другие. В их трудах был сделан прорыв к современным технологиям в области гидрометеорологии, основанный на использовании первых электронно-вычислительных машин. Дальнейшее развитие научных исследований связано в первую очередь с разработкой и внедрением в оперативную практику гидродинамических методов прогноза, реализация которых стала возможна с использованием самых современных вычислительных систем. Ученые Гидрометцентра стали основоположниками признанных научных школ по численным прогнозам погоды, авиационной метеорологии, гидрологическим прогнозам, агрометеорологическим прогнозам.

С 1965 г. для решения задач, обусловленных научно-техническим прогрессом мировой цивилизации, на Гидрометцентр СССР были возложены функции одного из трех Мировых метеорологических центров Всемирной Метеорологической организации. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 9 января 1967 г. за успехи в гидрометеорологическом обеспечении народного хозяйства СССС и развитии гидрометеорологической науки Гидрометцентр СССР награжден орденом Ленина. С 1994 г. Гидрометцентр России носит статус Государственного научного центра Российской Федерации, присвоенный ему на конкурсной основе.

В настоящее время Гидрометцентр России – ведущее научно-исследовательское учреждение Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Гидрометцентром России проводятся фундаментальные и поисковые научные исследования по развитию нового поколения математических моделей физических процессов в атмосфере, океане, верхнем слое суши, а также и прикладные исследования по созданию новых информационных технологий, соответствующих мировому уровню. Гидрометцентр России обладает уникальной научно-исследовательской и опытно-экспериментальной базой, которой является единый технологический комплекс сбора, контроля и обработки гидрометеорологической информации, объединяющий Гидрометцентр России, Главный вычислительный центр и Главный радиометцентр Росгидромета.

Научные исследования Гидрометцентр России проводит в тесной кооперации с зарубежными метеорологическими организациями в рамках Всемирной службы погоды (ВСП) и международных программ Всемирной метеорологической организации (ВМО) на основе Соглашений по двустороннему научно-техническому сотрудничеству с метеослужбами стран-членов ВМО, а также в рамках Межгосударственного совета по гидрометеорологии стран СНГ.

Гидрометцентр России стремится сохранять и развивать позиции ведущего мирового центра в области научных исследований и решения оперативных задач метеорологии, гидрологии, океанографии, максимально использовать международное сотрудничество для выполнения главных задач гидрометеорологии – обслуживания систем жизнеобеспечения страны, повышения безопасности населения при стихийных гидрометеорологических явлениях, укрепления обороноспособности государства.