Систематические наблюдения за погодой в нашей стране начались в апреле 1722 года указом императора Петра I. Вести записи было поручено вице-президенту Государственной Адмиралтейств-коллегии вице-адмиралу Корнелиусу Крюйсу. Первоначально наблюдения не носили научного характера, но велись постоянно и довольно подробно.

Спустя два года была образована первая в России метеорологическая станция, а с декабря 1725 года при Академии наук стали проводиться наблюдения при помощи барометра и термометра. К середине XVIII века в России была сформирована сеть из 30 метеостанций, к началу XX века она насчитывала уже 3000 станций и считалась одной из лучших метеорологических сетей в мире.

В январе 1930 года в Москве было образовано Центральное бюро погоды СССР. 14 ноября 1936 года на его базе был образован Центральный институт погоды (позднее он был переименован в Центральный институт прогнозов). В институте собирали сведения о погоде со всех советских и зарубежных метеостанций, занимались исследованиями в области атмосферных явлений и анализом информации о погоде. Также здесь проводилась большая научно-исследовательская и методическая работа в области гидрометеорологических прогнозов.

Точный прогноз о нелетной для немецкой авиации погоде дал возможность беспрепятственного проведения парада на Красной площади 7 ноября 1941 года.
Использование знаний проходимости снежного покрова для танков в период обороны Москвы позволили определить сроки начала контрнаступления в ноябре-декабре 1941 года.
Осуществление взлома льда искусcтвенным паводком на канале им. Москвы, превратившего его в серьезную водную преграду, позволило остановить немецкое наступление севернее Москвы.
Использование прогноза резкого похолодания и прекращения распутицы в ноябре 1941 года дало начало успешному контрнаступлению войск Южного Фронта.
Учет проходимости для танков замерзших болот и ледяного покрова рек под Тихвином, Ржевом, Вязьмой, Тверью в январе-феврале 1942 года. позволил назначить контрнаступление на сроки ожидаемого по прогнозу улучшения погоды.
Гидрометеорологическое обеспечение играло важную роль в создании и успешной работе знаменитой "Дороги жизни" по льду Ладожского озера.

В 1964 году в связи с созданием Мирового метеорологического центра Главного управления гидрометеорологической службы часть отделов была переведена из Центрального института прогнозов в этот центр. Однако уже в конце 1965 года Мировой метеорологический центр и Центральный институт прогнозов были объединены в одно учреждение – Гидрометеорологический научно-исследовательский центр (Гидрометцентр) СССР с возложением на него функции Мирового и Регионального метеорологических центров в системе Всемирной службы погоды Всемирной метеорологической организации.