Первые метеорологические наблюдения в Новгороде были организованы Главной Физической обсерваторией (ГФО) России. В настоящее время это Геофизическая обсерватория (ГГО) имени И.И.Воейкова.

Наблюдения проводились при Новгородской гимназии с октября 1851 года до 1862 года. Сведения о местоположении метеоплощадки при гимназии не сохранились. После 16-летнего перерыва, в сентябре 1878 года по инициативе ГФО была вновь оборудована и приступила к наблюдениям метеостанция при Обществе спасения погибающих при кораблекрушениях. Метеоплощадка находилась в низкой части города, в углу, образованном набережной правого берега Волхова и Федоровским ручьем. Местоположение метеоплощадки было достаточно открытым. В декабре 1880 года метеостанция переведена на территорию реального училища, где она работала до мая 1888 года. Станция находилась на правом берегу реки Волхов, ближе к центру города, на довольно возвышенном месте. Метеоплощадка была оборудована во дворе училища, ограниченного с востока трехэтажным зданием, а с остальных сторон – небольшим садиком и городской улицей.

После четырехлетнего перерыва метеостанция была открыта вновь в октябре 1892 года, теперь уже при классической гимназии и проводила наблюдения по июль 1896 года. Метеобудка и дождемер были установлены в тесном дворе гимназии.

В декабре 1898 года начала проводить наблюдения метеостанция в деревне Григорово, расположенной в 5 километрах к северо-западу от Новгорода. Вначале станция находилась при сельскохозяйственном училище, а с августа 1906 года – при учительской семинарии. Метеоплощадка была оборудована сначала в молодом фруктовом саду, посреди обширной поляны, а в 1906 году перенесена во двор семинарии, где ближайшие строения находились на расстоянии 18-20 метров, а в двух метрах начинался молодой фруктовый сад.
После двухгодичного перерыва в наблюдениях (1918-1920 года) метеостанция в деревне Григорово продолжила работу теперь уже при сельхозтехникуме, где наблюдения проводились по июль 1941 года. При этом метеоплощадка в Григорово дважды переносилась (в 1926 и 1931 годах).

В период оккупации Новгорода немецко-фашистскими войсками наблюдения не проводились. После освобождения города, в январе 1944 года метеостанция была восстановлена на новом месте, на юго-западной окраине деревни Григорово. В марте 1945 года была оборудована метеорологическая станция на юго-западной окраине города Новгорода, проработавшая до конца 1946 года. В марте 1948 года она возобновила наблюдения в синоптические сроки (03, 09, 15, 21 час), а с июня 1949 года – в климатические сроки (1, 7, 13, 19). В течение года, с июня 1949 года по июль 1950 года проводились параллельные наблюдения на метеоплощадках в деревне Григорово и в Новгороде, после чего станция в Григорово была закрыта. В августе 1960 года метеорологическая станция перенесена на 1.2 км к югу, на территорию Новгородского аэропорта, где и находится по настоящее время.

В декабре 1949 года в Новгороде было организовано гидрометбюро 3-го разряда (ГМБ-III), которое с 16 декабря 1964 года переведено в ГМБ-I, затем с 1 сентября 1972 года в ГМБ-II. 1 июля 1985 гидрометбюро было реорганизовано в областную гидрометобсерваторию второго разряда (ГМО-II). 1 августа 1987 года на базе ГМО организован Новгородский областной Центр по гидрометеорологии и мониторингу природной среды – НЦГМС.

В Новгороде помимо вышеописанных метеостанций, некоторое время работала метеорологическая станция Новгород, Болотная. Метеорологические наблюдения были организованы Окружным земельныи управлением в мае 1896 года и по 1912 год велись по программе метеостанции 3-го разряда (М-III). В 1915 году была оборудована станция 2 разряда (М-II), работавшая по 1940 год. В период 1915-1929 годы станция называлась Вяжищи.