1994年2月，国务院批准组建国家气候中心，隶属于中国气象局，为独立的司局级法人事业单位，是国家级科技型业务单位，是国家级气象基本业务系统的重要组成部分，承担着国家级气候和气候变化业务系统建设任务。也是中国气象局气候变化中心、世界气象组织亚洲区域气候中心、东亚季风活动中心、亚洲极端天气气候事件监测评估中心和全球长期预报产品中心。设置有14个部门：办公室、业务科技处（北京气候中心秘书处）、计划财务处、人事教育处（离退休干部办公室）、党委办公室（监察审计室）5个职能处室，以及气候监测室（东亚季风活动中心）、气候预测室、气候模式室、气候与气候变化评估室（气候灾害监测预警中心）、气候与气候变化服务室、气候变化适应室、气候研究开放实验室、业务系统发展与运控室8个科研业务处室，另外还设有博士后科研工作站。
国家气候中心编制人数200人，拥有一支较高水平的气候和气候变化研究队伍，现有职工176人，其中中国科学院院士1人、中国工程院院士1人，研究员(正研级高工)35人、副研究员(高级工程师)82人。国家气候中心有博士生导师9人，硕士生导师7人，在读博士研究生28人，硕士研究生36人，在站博士后科研人员3人。另外有一批国内外特聘专家、访问学者、交流预报员在中心开展合作研究。承担组织过国家和部门重大科研项目，取得了较好研究成果，一些研究成果应用于气候和气候变化业务取得了明显的社会和经济效益。成功地预测了1998年长江流域的严重洪涝灾害。成功地监测预测了1997/1998年、2002/2003年、2004/2005年和2006/2007年厄尔尼诺事件。每年为党和政府各级部门提供数百份气候和气候变化决策服务材料。为三峡工程、青藏铁路工程和南水北调工程等重大工程及时提供了气候背景分析、气候趋势预测和未来区域气候变化情景预估等决策服务材料。
目前，国家气候中心已经建设成为一个集气候系统监测诊断分析、气候预测，气候影响评价、气候变化研究和气候服务为一体的科研业务相结合的国家级气候业务科研中心。建成了一整套适用于中国和东亚气候特点的短期气候监测、预测、评价业务系统；建立了由全球大气环流模式、海洋环流模式、海-气耦合模式、东亚区域气候模式、高分辨率太平洋-印度洋模式、ENSO预测模式等组成的动力气候模式业务系统。初步具备了世界气象组织区域气候中心要求具备的功能和能力。能向中国各级政府和世界气象组织成员国提供气候和气候变化业务产品有几十余种。未来将建设成为亚洲区域气候科研计划的协调中心和科研业务培训中心。实现国家级气候业教研资源的最优化使用和共享，提供我国、亚洲乃至世界的气候系统监测、预测、影响评估以及预估产品，为我国和世界其它国家适应未来气候变化制定适应对策。
