Кафедра агрометеорології була створена в Одеському гідрометеорологічному інституті в 1948 році в складі кафедри агрометеорології та хімії. Першим завідувачем кафедри був доцент Я.І. Тільман.

В 1951 році кафедра була реорганізована як кафедра агрометеорології. Першим завідуючим кафедри була К.Г. Мухіна, доцент, канд. с.-г. наук.

З 1954 року на базі кафедри агрометеорології було створено дві кафедри: агрометеорології (завідувач кафедри Мухіна К.Г. , канд. с.-г. н., доцент), рослинництва та ґрунтознавства (завідувач кафедри Овчинніков М.М., доктор біологічних наук, професор).

Кафедру рослинництва очолювали: з 1960 по 1972 рік Д.Я. Вакулін, доктор біологічних наук, професор; з 1972 по 1986 рік К.А. Кожемяченко, кандидат біологічних наук, доцент; з  1986 по 1988 рік А.І. Гуцал, кандидат сільськогосподарських наук, доцент.

Кафедру агрометеорології очолювали: з 1964 по 1972 рік Н.І. Сініцина, кандидат географічних наук, доцент; з 1972 по 1984 рік П.Ю. Міуський, кандидат географічних наук, доцент; з 1984 по 1985 рік І.Д. Лоєва, кандидат географічних наук, доцент; з 1985 по 1986 рік П.Ю. Міуський , кандидат географічних наук, доцент; з 1986 по 1988 рік А.В. Сучкова, кандидат біологічних наук, доцент

З 1988 року кафедри агрометеорології та рослинництва були реорганізовані в кафедру агрометеорології та агрометеорологічних прогнозів. З 1988 по 1990 рік  кафедру очолювала З.А. Міщенко , доктор географічних наук, професор.

В 1990 році кафедру став очолювати А.М. Польовий, доктор географічних наук, професор, який виконує ці обов’язки дотепер.

На запрошення ректорату окремі курси з агрометеорології читали провідні вчені колишнього СРСР: академік АН СРСР Мусійко А.С., заслужені діячі науки та техніки СРСР, доктори географічних наук, професори Уланова Є.С. (Гідрометцентр СРСР), Сапожнікова С.А. (Рада РПП АН СРСР), Моісейчик В.О. (Гідрометцентр СРСР); співробітники Всесоюзного НДІ сільськогосподарської метеорології: доктор фізико-математичних наук, професор Сиротенко О.Д., доктор географічних наук, професор Клещенко О.Д., доктор біологічних наук, професор Грингоф І.Г., доктор географічних наук, професор Жуков В.О., кандидат географічних наук Пасечнюк О.Д.

У сфері наукових інтересів кафедри були дослідження  агрокліматичних умов вирощування сільськогосподарських культур в Україні, особлива увага приділялась вивченню  впливу агрометеорологічних умов на вологозабезпеченість та формування  врожаю овочевих культур, кукурудзи, картоплі та соняшника.

З 1961 р. на кафедрі навчаються аспіранти, їх першими керівниками були професор Овчинников М.М., Мухіна К.Г., Сініцина Н.І., Міуський П.Ю. З 1996 року на кафедрі проходять підготовку докторанти.

В аспірантурі кафедри проходили наукову і педагогічну підготовку,  а також стажування поряд з випускниками ОГМІ  також фахівці з республік колишнього Радянського Союзу (Російська Федерація, Молдова, Казахстан, ) і закордонних країн (Болгарія, Румунія, Індія, Китай, В’єтнам, Сірія, Буркіно-Фасо, Куба, Руанда). Всі аспіранти успішно захистили кандидатські дисертації.

Кафедра разом з Українським науково-дослідним гідрометеорологічний інститутом (УкрНДГМІ) приймала участь в експериментальних дослідженнях мікроклімату сільськогосподарських полів та узагальненні  результатів цих досліджень.

За всі роки свого існування (73 роки) єдина в світовій системі освіти країн близького і далекого зарубіжжя кафедра агрометеорології та агрометеорологічних прогнозів внесла істотний вклад у підготовку фахівців-агрометеорологів, науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації та розвитку агрометеорологічної науки.

Випускники кафедри – інженери-агрометеорологи становлять кістяк фахівців гідрометеорологічних служб країн Латинської Америки, Африки, Південно-Східної Азії, колишніх соціалістичних країн Європи, країн СНД, Вони складають також  науковий потенціал Всеросійського науково-дослідного інституту сільськогосподарської метеорології, відділу агрометеорології Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту, відділу агрокліматології Всеросійського науково-дослідного інституту рослинництва, відділу агрометеорологічних прогнозів Російського науково-дослідного гідрометеорологічного центру, інших агрометеорологічних підрозділів регіональних науково-дослідних гідрометеорологічних інститутів Росії (Західно-Сибірського, Хабарівського, Далекосхідного), науково-дослідних інститутів близького зарубіжжя (Закавказького, Казахського, Середньоазіатськго).

Основне поповнення викладацькими кадрами здійснювалось за рахунок випускників кафедри.

Кафедра зберігає кращі традиції підготовки фахівців-агрометеорологів, які були закладено в 50-60-х роках минулого століття, що дозволило досягти високого рівня підготовки, завдяки чому в подальшому 15 випускників кафедри успішно захистили докторські дисертації, один із них – професор О.Д.Сиротенко став лауреатом Нобелівської премії (2007), 89 випускників стали кандидатами наук, а одна з них – доцент К.А. Варламова стала лауреатом Державної премії СРСР (1982). Випускники кафедри здійснюють значний вплив на формування Освітньої програми (ОП) «Агрометеорологія» через участь у щорічному моніторингу (начальник ГМЦ ЧАМ Ситов В.М.) та рецензування ОП (директор УкрГМЦ Кульбіда М.І.).

З 2012 року була започаткована підготовка магістрів-агрометеорологів За період 2012-2020 рр. кафедрою агрометеорології та агроекології було підготовлено близько 70 магістрів-агрометеорологів

ОП «Агрометеорологія» органічно пов’язана зі створеними протягом десятиліть науково-методичним потенціалом та науково-дослідницькими традиціями кафедри. ЇЇ реалізація дозволяє підготувати магістра до професійної діяльності в інтересах ефективного та безпечного функціонування виробничих підприємств та організацій АПК. Отримані теоретичні знання та практичні навички забезпечують конкурентоспроможність магістрів в умовах сучасного ринку праці, дозволяють ефективно вирішувати задачі, пов’язані з  математичним моделюванням продуктивності рослин,  впровадженням сучасних методів агрометеорологічних прогнозів врожайності с.-г. культур та  оцінки агрокліматичних ресурсів територій, методиками моніторингу забруднення сільськогосподарських угідь. Також впровадження даної ОПП сприяє підготовці фахівців, здатних досліджувати та  прогнозувати (моделювати) різні аспекти впливу змін клімату на сільськогосподарську галузь України та надавати рекомендації щодо адаптації сільського господарства до цих змін.

Підґрунтям для реалізації ОП “Агрометеорологія”  є також створена на кафедрі професором А.М. Польовим і визнана світовою науковою спільнотою наукова школа  математичного моделювання продуційного процесу рослин, під науковим керівництвом професора А.М. Польового захистилось 45 кандидатських та три докторських дисертацій. Серед них доктори географічних наук: Вітченко А.Н. (завідувач кафедри БГУ), Антоненко В.С. (завідувач кафедри КНУКІМ), Семенова І.Г. (професор кафедри ОДЕКУ), кандидати наук: Кульбіда М.І. (директор УкрГМЦ), Ситов В.М. (начальник ГМЦ ЧАМ), викладачі кафедри, представники Гідрометслужб Сірії, Вєтнаму, Буркіна-Фосо, Монголії, Молдови, Придністров’я, Росії та інші.

До викладання за ОПП “Агрометеорологія” залучені викладачі, що мають наукові ступені та вчені звання докторів та кандидатів наук, професорів та доцентів. Таким чином, підготовка магістрів за ОПП “Агрометеорологія” забезпечується кваліфікованими педагогічними кадрами, що мають освіту, яка відповідає профілю дисциплін, що викладаються, та активно займаються науково-методичною діяльністю.