保亭县气象站于1965年9月成立。1965年初，黄杰和王茀椿两位同志负责筹划。1965年4月14日向广东省气象局和海南行政区气象局出具筹备审定报告，地址选定在县城郊外的一小山包上。面积9746.9㎡（1992年1月15日由保亭国土局测定），观测场位于北纬18°39′，东经109°42′，海拔高度68.6米。水银气压表海拨高度65.0米。区站号为59945。属国家一般站（即三次站）。观测场是用铁网围成面积20X16米，站长程润琦。

1965年9月1日开始测报业务观测和制作天气预报。

保亭县气象局自1965年9月开始成立观测股、预报股。1982年设办公室、测报股、预报股三个股。1995年机构改革，设局办公室、天气监测股、预报服务股和防雷股，2000年合并测报股和预报股为基础业务股。2002年设办公室，基础业务股、防雷所和防雷工程部四个股级部门，编制10人。现有职工12人，在编职工10人，自筹工勤人员2人；其中大学本科2人、大专2人、助工5人，局长1名、副局长1名。

保亭县气象站1965年9月成立后，命名为“广东省保亭县气象服务站”实行广东省海南行政区气象局和保亭县人民政府双重领导，以气象部门领导为主。1969年1月实行当地革命委员会与气象部门双重领导，以当地革委会领导为主体制，1973年9月至1974年4月实行“军管”。以后又恢复回由当地革委会和气象部门双重领导，以革委会为主。

1981年1月起，双重领导体制改为以地方政府为主要领导地位，部门归属于自治州气象局管理。1981年5月6日，保亭县人民政府保府[1981]第24号文决定成立广东省保亭县气象局，并于1981年5月10日起正式启用公章。1984年1月至1985年1月，自治州气象局被撤销，保亭县气象局部门管理归属于海南行政区气象局。1985年1月起恢复以海南自治州气象局为部门管理为主，直至1988年5月，成立海南省气象局后，一直归属海南省气象局主管为主，地方政府协助管理体制。