北京城市气象研究院挂牌于2018年，为北京市气象局下属国家级科研院所，主要围绕国家城镇化和生态文明建设战略需求，为提升城市气象防灾减灾能力、生态文明气象保障能力和应对气候变化能力等提供科技支撑。

1974年，成立北京市气象科学研究所。

1999年，中国气象局与北京市人民政府共同组建北京城市气象工程技术研究中心。

2002年，在国家公益类院所改革中，成立中国气象局北京城市气象研究所，成为中国气象局“一院八所”国家级专业研究所之一。

2016年9月，中国气象局北京城市研究所深化气象科技体制改革，为成立研究院奠定基础。

2018年5月，由北京大学数学科学学院、北京城市气象研究院、中国科学院大气物理研究所和北京大数据研究院联合成立气象大数据实验室。

2018年10月，获得中国气象局批复，正式更名为“北京城市气象研究院”。

截至2022年底，北京城市气象研究院在职职工117人，编制内人员97人，其中博士学位人员占68%，高级职称人员占67%，以青年科研人员为研究主力。其中，16人为研究员/正研级高级工程师，1人入选首批青年北京学者，3人入选中国气象局科技领军人才，2人分别入选中国气象局高分辨率资料同化与数值天气模式攻关和气候变化国家级创新团队，3人为北京市气象局创新团队牵头人，1人入选北京市百千万领军人才，1人入选北京市高层次创新创业人才支持计划领军人才。

北京市高层次创新创业人才支持计划（领军人才）：苗世光

北京市优秀人才：赵普生、孟春雷、扈海波、刘伟东

北京百千万人才工程：苗世光

青年北京学者：苗世光

北京市科技新星计划：赵普生、陈敏、苗世光

中国气象局新时代气象高层次科技创新人才计划（气象领军人才）：陈敏

中国气象局新时代气象高层次科技创新人才计划（青年气象英才）：肖现

中国气象局新时代气象高层次科技创新人才计划（青年气象人才）：宋林烨

中国气象局气象高层次科技创新人才计划（青年气象英才）：冯琎、严超

中国气象局人才计划（科技领军人才）：陈明轩、苗世光、陈明轩、梁旭东

中国气象局人才计划（气象部门青年英才）：赵普生、马志强

“卓越工程师”成长计划：冯琎

北京市科协青年人才托举工程项目：尚晶、杨扬、罗丽、曲艺、夏宇、刘郁珏、裴琳、于淼、贺晓冬

根据2024年2月研究院官网数据，北京城市气象研究院下设7个研究中心、12个观测及研究平台。

国家级科研平台：城市气象研究国家国际科技合作基地、国家野外科学观测研究站（上甸子）

省部级科研平台：中国气象局城市气象重点开放实验室、城市气象研究北京市国际科技合作基地、中国气象局大气探测试验基地（观象台）、云降水物理研究与云水资源开发北京市重点实验室

院级研究中心：城市边界层与高影响研究室、上甸子国家大气本底站、短时临近预报研究室、资料同化与集合预报研究室、区域数值模式研究室、新能源气象研究中心、城市气候与气候变化研究室、气象大数据实验室、城市气象国际联合研究中心、城市院边界层环境气象观测研究站、平谷城市气象观测研究站、中国尊梯度观测研究站、大气所梯度观测研究站

根据2024年2月研究院官网数据，北京城市气象研究院曾获北京市科学技术奖2项，其他奖项多项。

《气象科技》创刊于1973年，由中国气象局气象探测中心、中国气象科学研究院、北京市气象局、国家卫星气象中心及国家气象信息中心联合主办。是“中文科技期刊数据库”、CNKI数字图书馆、数字化期刊群“万方数据库”等数据库以及中国学术期刊（光盘版CAJ—CD）源刊。系中文核心期刊（《中文核心期刊要目总览》 1992年版、1996年版、2000年版、2008年版、2014年版）；“中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊）”。

2004年起，北京城市气象研究院依托北京市和国家国际科技合作基地，与中国国内外高水平科研机构持续开展深入交流与合作。与国际科研机构建立了良好合作关系。2017年，与美国大学大气研究联盟联合成立“城市气象国际联合研究中心”，并与北京大学数学科学学院、中国科学院大气物理研究所、北京大数据研究院联合成立“气象大数据实验室”。

根据2024年2月研究院官网数据，北京城市气象研究院下设1个中国气象局北京城市气象研究所博士后科研工作站。“中国气象局北京城市气象研究所/北京市气象局”与“减灾与应急管理研究院/北京师范大学” 双方联合招收、培养博士后；中国科学院大气物理研究所和北京城市气象研究院签订协议，联合招收培养博士后研究人员。

博士后科研工作站：城市气象与城市灾害博士后科研工作站

截至2022年底，北京城市气象研究院已培养研究生100人，博士后工作站出站人员10人。

北京城市气象研究院形象标识为英文缩写“IUM”与中文名的组合。

院训：明德、尚研、求是、创新

北京城市气象研究院以“聚焦城市、面向全国，支撑业务、创新高效”为目标，进一步激发创新活力。立足“国家队”定位，发挥在全国城市气象领域中的牵头引领作用，为加快推进气象科技能力现代化和社会服务现代化贡献力量。（《中国气象报》评）