1932年7月，在峨眉山千佛顶建南京气象研究所峨眉测候站。

1936年9月，在乐山县大佛寺东坡楼建立乐山测候所，11月1日正式观测记录。

1937年1月，峨眉县、峨眉山金顶建立测候所。

1944年，在城郊西湖塘后山顶建立乐山气象观测站。

1947年10月，乐山气象观测站迁至斑竹湾。

1949年12月，乐山解放后，乐山测候所、峨眉山测候所和峨眉县四等测候所由川南行政公署乐山专员公署接管，分别更名为乐山气象站、峨眉山气象站和峨眉气象站。

1950年8月，划归西南军区气象处管理。

1956年到1975年，先后建立马边、眉山、犍为、夹江、井研、沐川、峨边、丹棱、青神等13个县气候站。1961年7月撤销五通站。1966年恢复建立五通桥气象哨，文化大革命中撤销。1969年在峨眉山华严顶建成云雾物理观测站，1974年撤销。

1958年9月，在乐山气象站的基础上建立乐山专区气象台。

1959年1月1日，迁至钟家山开展工作。观测场位于北纬29°30’，东经103°45’，观测场拔海高度424·2米。

1960年，乐山专区气象台负责领导全区气象工作。

1960年3月，峨眉县气象站更名为峨眉县气候站。

1964年5月，乐山专区气象台更名为四川省乐山专区气象台。

1966年，县气候站统一改称县气象站。

1968年12月，更名为乐山专区气象台革命委员会。

1971年3月，成立乐山地区气象局，实行两块牌子、一套人马，局、台合署办公，负责气象台的全部业务工作，并对全区县站进行管理。

1975年，乐山地区气象局辖13个县气象站，1个高山气象站（峨眉山）。

1983年9月，更名为乐山地区气象处。

1985年6月，更名为乐山市气象局，乐山地区气象台更名为乐山市气象台。

1987年，气象科观测组（基本站）扩建为乐山国家基准气候站，

1988年6月，县气象站统一改称县气象局。

1989年3月，乐山市气象局升格为科级机构。

1998年8月17日，眉山地区气象局成立，将原属乐山市气象局的眉山、仁寿、彭山、洪雅、青神、丹陵县气象局划归眉山地区气象局（今眉山市气象局）管辖，乐山市气象局下辖7个县（市）局和峨眉山气象站。

2005年12月，建立五通桥区气象局。