中国是世界气象组织创始国之一。中华人民共和国于1972年恢复在世界气象组织的合法席位。中国香港和中国澳门是地区会员。自1973年起，中国一直是世界气象组织执行理事会成员。中国与世界气象组织关系良好，世界气象组织历届主席、秘书长均多次访华，受到中国国家领导人的接见。
2023年4月12日，中共中央政治局委员、国务院副总理刘国中会见世界气象组织秘书长塔拉斯。同日，“一带一路”全民早期预警高层论坛暨第50期多国别考察活动在京举行，论坛签署了《世界气象组织、中华人民共和国生态环境部和中国气象局支持联合国全民早期预警倡议合作协议》。
2023年5月，第19次世界气象大会在瑞士日内瓦举行，中国气象局局长陈振林率团出席会议并成功竞选连任执行理事会成员。
