O Curso de Meteorologia foi concebido em 1963 no Departamento de Física da Faculdade Nacional de Filosofia da antiga Universidade do Brasil, tendo como seu primeiro Chefe o professor Plínio Sussekind Rocha. Em 1964 foram abertas as inscrições de candidatos através do concurso de habilitação, o que permitiu as primeiras matrículas no curso.
Em 1966, o curso adquiriu vida com a nomeação do Prof. Jesus Marden dos Santos, oriundo da Escola Superior de Agricultura da Universidade de São Paulo (ESAL/USP), Piracicaba, para Diretor do Serviço Nacional de Meteorologia (atual Instituto Nacional de Meteorologia – INMET) com sede na Praça XV de Novembro, no centro da cidade do Rio de Janeiro. O então Serviço Nacional de Meteorologia contratou três professores que deram destaque ao curso: Prof. Aldizio Ferreira Costa, Prof. Miguel Ballester (da Espanha) e Prof. Antônio Pedro da Costa Malheiro (de Portugal).
Esses destacados professores tiveram apoio decisivo da Campanha para Formação de Meteorologistas (CAME), e do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD), que, além de pagar seus salários, custearam bolsas para estudantes, equiparam laboratórios e biblioteca, além de preparar salas de aulas para os estudantes dentro do Serviço Nacional de Meteorologia na Praça XV de Novembro.
Em 1967, com a substituição do professor Marden pelo Coronel Roberto Venerando Pereira na direção do Serviço de Meteorologia, o curso passou para o Instituto de Geociências, localizado no prédio da Faculdade de Engenharia, no Largo de São Francisco, no centro da cidade do Rio de Janeiro. Com a Reforma Universitária MEC/USAID (Ministério da Educação do Brasil/ Agência dos Estados Unidos para o Desenvolvimento Internacional) de 1969, extinguiram-se as faculdades e criaram-se os centros de ensino.
O curso de Meteorologia passou a funcionar no Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN), no campus da UFRJ, onde permanece até os dias atuais, sendo este o primeiro curso superior de Meteorologia criado no Brasil. O curso foi reconhecido pelo Decreto Federal nº 79.089 de 04/01/1977 e publicado no DOU de 05/01/1977 e a profissão de Meteorologista no Brasil foi regulamentada pela Lei Federal nº 6835 de 14/10/1980.
Em 1997 o Departamento de Meteorologia junto com o Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia (COPPE) deram início a uma nova área de ensino e pesquisa, denominada de Ciências Atmosféricas em Engenharia. O curso de Mestrado e Doutorado em Engenharia Ambiental da COPPE objetiva oferecer uma visão científica ampla e atualizada das bases e formas de gestão do meio ambiente e do uso sustentável dos recursos naturais. Para tanto, esse curso fornece elementos interdisciplinares à formação de seus alunos, de forma a capacitá-los a integrarem equipes multidisciplinares de trabalho e a buscarem uma perspectiva transdisciplinar de abordagem das questões emergentes na promoção do desenvolvimento sustentável.
Em 2008 criou-se, no Departamento de Meteorologia, o Programa de Pós-graduação em Meteorologia (PPGM), inicialmente a nível de mestrado e a partir de 2021 também a nível de doutorado. O presente curso busca alcançar tanto o meteorologista que pretende envolver-se em questões relacionadas ao meio ambiente atmosférico, quanto profissionais das ciências matemáticas e da natureza e das engenharias. Esses profissionais de ciências básicas se beneficiam da interdisciplinaridade, reunindo um arcabouço que os torna aptos a propor soluções práticas para os mais diversos problemas do meio ambiente. A formalização do PPGM no Departamento de Meteorologia/IGEO/CCMN/UFRJ catalisou estudos interdisciplinares e multidisciplinares, inclusive alavancando a cooperação atualmente existente com os Programas de Pós-graduação da COPPE e do próprio IGEO.
Essa cooperação possibilitou a associação entre os cursos de ciências naturais e de cunho tecnológico, promovendo um novo direcionamento no tratamento das questões ambientais e tecnológicas. Destaca-se ainda que a consolidação dessa iniciativa favoreceu a dinamização dos cursos de graduação e dos cursos técnicos no país, e mais especificamente no Estado do Rio de Janeiro, através da integração entre ensino, pesquisa e extensão.