中山县气象局的前身是筹建于1954年1月的广东省沙蓢农业气候站，站址位于原中山县十一区沙蓢乡粤中行署农场内，隶属广东省气象局领导。

　　2005年9月16日，中山市副市长司徒伟湛（右四）出席中山气象科普馆开馆揭牌仪式。

　　1981年3月25日，成立中山县气象局，实行局站合一，隶属佛山地区气象局领导。随中山撤县设市，1984年8月8日更名为中山市气象局（站）。1989年2月24日，升格为中山市气象局（台），实行局台合一，正处级建制，市政府对市气象局实施行政领导，省气象局实施业务领导和技术指导。

　　2002年6月5日，市气象局实行省气象局和市政府双重领导，以省气象局领导为主的管理体制。并实行局台分开，市气象局为正处级单位，局机关依照国家公务员制度管理。同年11月15日，市气象台也依照国家公务员制度进行管理。2005年，市气象局内设办公室、业务科、行政执法办公室3个科室，编制26人，在西区升华路6号办公。