В истории развития гидрометеорологической службы Узбекистана можно выделить три основных периода.

Первый датируется второй половиной XIX — началом XX веков.

Метеорологические наблюдения в Ташкенте начали вестись в 1867 году, когда в юго-восточной части города заработала первая метеорологическая станция. В сентябре 1876-го при Ташкентской астрономической и физической обсерватории открылась вторая. Почти десятилетие наблюдения на обеих станциях велись параллельно.

По стране открывались авиационные метеорологические станции гражданские (АМСГ) — специализированные учреждения, осуществляющие метеорологическое обеспечение гражданской авиации: АМСГ Андижан-1882 г., Нукус-1883 г. и Бухара -1890г., метеостанции Фергана-1880 г., Джизак-1881 г. и другие.

К началу XX века на территории современного Узбекистана было организовано 11 гидрометеорологических станций.

Второй этап охватывает 1918-1945 годы. Он характеризуется восстановлением и развитием сети станций, особенно высокогорных. Исследования, которые ведутся в это время, прежде всего, направлены на обеспечение народного хозяйства. В годы войны акценты смещаются на обеспечение нужд фронта и тыла.

С 1931 года гидрометеорологическая служба проводит как метеорологические, так и гидрологические наблюдения.

Ключевым событием является создание централизованной гидрометеорологической службы.

Предшествовало этому разделение в 1921 году Ташкентской астрономической и физической обсерватории на собственно Ташкентскую астрономическую обсерваторию и Ташкентскую магнитно-метеорологическую обсерваторию.

На базе второй и метеорологического отделения Гидрометрической части Туркестанского края был организован Туркестанский метеорологический институт (Туркмет). Произошло это 7 мая 1921 года. Эта дата считается официальным днём рождения Узгидромета.

Третий период — послевоенный, когда гидрометеорология Средней Азии получила качественно новое развитие. Произошло это благодаря внедрению ЭВМ, автоматизация средств измерений и сбора информации, в том числе с искусственных спутников Земли.

С 1950-1960-х годов на метеорологических станциях стали проводиться дополнительные виды наблюдений, включая актинометрические - за интенсивностью солнечной радиации.

В начале 1970-х метеорологическая сеть начала расширяться и с четырёхсрочных дневных наблюдений перешла на восьмисрочные круглосуточные.

Одним из 29 региональных метеорологических центров, которые осуществляют сбор гидрометеорологической информации, подготовку и распространение карт погоды и прогнозов в государствах Центральной Азии, с 1967 года является Региональный телекоммуникационный центр Ташкент. Он входит в систему Всемирной Метеорологической Организации (ВМО), основная цель которой – наблюдения за погодой и климатом, сотрудничество в сборе и обмене данными метеорологических, гидрологических и других наблюдений за состоянием окружающей среды.

В рамках международных грантов и региональных проектов установлены 76 автоматических станций (АМС).

Более 100 агрометеорологических станций и постов ведут наблюдения на посевных площадях вокруг постов. 134 гидрологических поста мониторят гидрологическое состояние водотоков Узбекистана, которые осуществляют гидрологические станции и прикрепленные к ним посты. В аэропортах страны расположены 13 авиационных метеорологических станций гражданских (АМСГ).

Благодаря совершенствованию IT-технологий, телекоммуникаций обеспечивается регулярная передача метеоинформации через спутник GSM.

Созданы веб-сайт и геопортал для мониторинга качества воздуха в населённых пунктах и ​​визуализации гидрометеорологических данных.

К 2025 году планируется увеличить плотность метеорологической сети наблюдений и модернизировать её за счёт современных средств измерений и методов наблюдений.

Главной задачей Агентства гидрометеорологической службы (Узгидромета) остаётся бесперебойное круглосуточное обеспечение органов государственной власти и управления, отраслей экономики, вооружённых сил и населения республики информацией о фактическом и ожидаемом состоянии погоды, климата, водных объектов и основных сельскохозяйственных культур.