阜阳气象观测历史悠久，最早始于明成化六年(1470年)。作为专业观测记载，只有民国11年(1922年)一年的气温观测资料，雨量观测由水利部门所属的雨量站收集。计有民国11—12年(1922—1923年)、民国20—26年(1931—1937年)、民国31—35年(1942—1946年)等几个断续不全的时段。
一、地面测报
建国后，1952年11月阜阳军分区司令部气象站成立，地址在民主中大街军分区司令部院内。1953年1月1日气象站正式工作。中央气象局划定阜阳为乙种站，每日6—21时(北京时)每小时观测1次。1954年1月1日阜阳专区气象台成立，地址迁至小东门外(即现在的青颍路)。观测时制改为平均太阳时(地方时)每日1、7、13、19时4次观测，昼夜值班。1958年5月，阜阳中心气象站成立。1960年8月观测时制改为北京时，时次改为每日2、8、14、20时4次定时观测。1980年1月，根据中央气象局的规定，阜阳改为国家基本站。
观测项目：1953年有云、能见度、天气现象、气温、湿度、风、降水、蒸发、雪深、地面状况和最低草温的观测。1954年增加气压、日照、地面温度、冻结现象(1955年后改为电线积冰)4个项目的观测。1957年起加积雪密度和浇层地中温度观测。1957—1959年参加国际地球物理年观测。1958年增加冻土观测。1959年增加深层地中温度的观测。1960年取消地面状态观测。1968年停止160、320厘米深的地温观测，1981年恢复160、320厘米深的地温观测。1980年，积雪密度观测改为雪压观测。1982—1985年接受环保部门委托，开展酸雨观测。1986年增加激光实测云高项目。
气象电报的编发种类有：天气报和补充天气报、航空危险天气报、台风天气报、重要天气报、雨量报、水情报、气象旬(月)报。二、高空探测
阜阳高空气象探测站点建于1957年10月，担负每日07时(北京时)1次无线电探空并拍发气象探空电报。1958年4月开始担负每日07.19时(北京时)无线电探空和经纬仪测风，拍发2次探空测风电报任务。1972年，经纬仪测风改为雷达测风。阜阳高空探测报和地面天气报一样，参加全国气象广播。1976年，阜阳列为联合国气象组织欧亚气象情报交换站点之一。
高空探测项目是规定高度的风向、风速、气压、温度和湿度等气象要素，并选择出表示测站上空大气层结构特征和特性层。阜阳高空气象探测高度可达26000米以上，量高可达30000米。
三、天气预报
阜阳的单点预报始于1954年初的单站霜冻补充预报。1958年建台时，开始运用天气图等预报工具，使天气预报逐步走上正规，并得到较快的发展。“文化大革命”期间，受“左”的错误影响，全面否定运用天气图等预报工具，使台站预报业务遭到严重破环。中共十一届三中全会后，天气预报进入了一个新的发展阶段，阜阳配备了711型天气雷达。1986年在APPLE—Ⅱ微机上建立了地区暴雨预报专家系统并投入使用。1989年开发运用长城—0520微机，实现自动填图功能，提高了填图的质量与时效。