1956年1月，惠阳专区成立后，广东省气象局抽调人员与惠阳县气象站一起筹建惠阳专区气象局，因经济和技术力量不足没有建成。

1958年10月，惠阳县气象站挂牌为惠阳专区气象台，同年底撤销，还原惠阳县气象站。

1963年6月，惠阳专区气象局成立，地址在原惠阳专署院内(今长寿路)。

1964年春，惠阳专区气象局迁往环城西二路。

1970年1月至10月，农林水战线内成立气象水文组。

1971年春成立惠阳地区气象台，1973年底更名为惠阳地区气象局。

1979年11月，从环城西二路迁往下埔路6号。

1988年2月，惠州撤地改市，惠阳地区气象局改称惠州市气象局。

2010年8月，从惠州市下埔路6号迁至富民路12号。