Кафедра метеорології та кліматології була створена у жовтні 2015 р. в результаті об’єднання двох кафедр ГМІ ОДЕКУ – кафедри теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів  і кафедри фізики атмосфери та кліматології. Першим завідувачем нової кафедри стала професор, к.геогр.н., Івус Галина Петрівна, яка керувала новим структурним підрозділом до початку 2019 р. Впродовж цього періоду були захищені дві докторські дисертації (Семенова Інна Георгіївна, Серга Едуард Миколайович) та три кандидатських (Зубкович С.А., Курішина В.Ю., Кибальчич І.О.). Проводилися наукові дослідження щодо режиму утворення складних погодних умов під час кліматичних змін над південним заходом України, аномальних макроциркуляційних умов Північно-Західного Причорномор’я, визначався внесок сучасних особливостей аеросиноптичних умов у формування підвищених рівнів забруднення повітря та регіональні кліматичні зміни на півдні України, приділялася увага розробці нових методів прогнозу небезпечних метеорологічних явищ над Україною та ін.

З початку 2019 р. виконуючим обов’язки завідуючого кафедри був призначений професор, д.геогр.н., Хохлов Валерій Миколайович, а з грудня 2019 р. кандидат географічних наук, доцент – Прокоф’єв Олег Милославович.

Кафедра зарекомендувала себе як провідна у своїй галузі. За час її існування сформувалася наукова база та науковий потенціал як фахової кафедри, що протягом десятиріч веде підготовку наукових кадрів для ЗВО України, науково-дослідних інститутів, системи гідрометслужби України та країн СНД, а також для зарубіжних країн.

Магістерські та дисертаційні роботи виконуються в рамках кафедральних науково-дослідних тематик. При кафедрі працюють наукові семінари. Щорічно проводяться наукові студентські конференції та конференції молодих вчених.

Кафедра є випусковою за наступними освітніми програмами:

–       освітньо-професійна програма підготовки «Гідрометеорологія», спеціальність 103 «Науки про Землю», РОВ «Бакалавр»;

–       освітньо-професійна програма підготовки «Метеорологія», спеціальність 103 «Науки про Землю», РОВ «Магістр»;

–       освітньо-професійна програма підготовки «Кліматологія», спеціальність 103 «Науки про Землю», РОВ «магістр»;

–       освітньо-наукова програма підготовки «Кліматологія», спеціальність 103 «Науки про Землю», РОВ «магістр».