► ปี พ.ศ. 2494 กรมอุตุนิยมวิทยาได้ก่อตั้งสถานีตรวจอากาศ ภายใต้ชื่อ สถานีตรวจอากาศอุบลราชธานีสังกัดกรองตรวจ อากาศ กรมอุตุนิยมวิทยา

► ในปีพ.ศ. 2507 ได้ยกฐานะ สถานีตรวจอากาศอุบลราชธานีขึ้นเป็น “กองพยากรณ์อากาศภาคตะวันออกเฉียงเหนือ” โดย ให้ขึ้นตรงต่อกรมอุตุนิยมวิทยา

► ในปี พ.ศ. 2517 กรมอุตุนิยมวิทยา ได้นำเอาระบบการจำแนกตำแหน่ง (Position Classification) มาใช้จึงย้ายกองพยากรณ์อากาศภาคตะวันออกเฉียงเหนือ มาสังกัดกองพยากรณ์อากาศ และเปลี่ยนใหม่เป็น ศูนย์พยากรณ์อากาศภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

► ปี พ.ศ. 2531 กรมอุตุนิยมวิทยา ได้จัดทำแผนอัตรากำลัง 3 ปี (2531-2533) หน้าที่และความรับผิดชอบของศูนย์พยากรณ์อากาศภาคตะวันออกเฉียงเหนือมีมากขึ้น เพื่อความเหมาะสมและสอดคล้องกับภารกิจ จึงได้มี การปรับปรุงส่วนราชการอีกครั้ง โดยเปลี่ยนชื่อหน่วยงานเป็น “ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ”

► ปี พ.ศ. 2535 กรมอุตุนิยมวิทยา ได้ยกฐานะศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เทียบเท่ากอง ขึ้นตรงต่อกรมอุตุนิยมวิทยา โดยมีสำนักงานอยู่ที่ชั้น 2 อาคารท่าอากาศยานอุบลราชธานี ในกองบิน 21

► ปี พ.ศ. 2537 ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ได้รับเงินจัดสรรงบประมาณในการก่อสร้างอาคาร สำนักงานใหม่ในวงเงิน 5,440,000 บาท ในบริเวณท่าอากาศยานนานาชาติอุบลราชธานี โดยตั้งอยู่ตรงข้ามกับอาคารท่าอากาศยานนานาชาติอุบลราชธานี ในเนื้อที่ 2 ไร่ 375 ตารางวา (4,700 ตารางเมตร) หรือที่ ละติจูด 15 องศา 14 ลิปดา 37 ฟิลิปดาเหนือ ลองจิจูด 104 องศา 52 ลิปดา 29 ฟิลิปดาตะวันออก

► ปี พ.ศ. 2545 รัฐบาลได้ปฏิรูประบบราชการใหม่โดยให้กรมอุตุนิยมวิทยา ไปสังกัดกระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศ และการสื่อสาร เมื่อวันที่ 9 ตุลาคม 254

► ปี พ.ศ. 2552 เนื่องจากภารกิจศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ มีพื้นที่รับผิดชอบกว้างใหญ่ เพื่อการให้บริหารงานและการบริการประชาชน เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ กรมอุตุนิยมวิทยา จึงได้แบ่งศูนย์อุตุนิยมวิทยา ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ออกเป็น 2 ศูนย์ คือ ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน และศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง พ.ศ. 2552 ที่ลงในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ 126 ตอน ที่ 32n หน้า 18 ลงวันที่ 26 พฤษภาคม 2552 ทำให้ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง มีพื้นที่รับผิดชอบ 9 จังหวัด ได้แก่ จังหวัดนครราชสีมา บุรีรัมย์ สุรินทร์ ศรีษะเกษ ร้อยเอ็ด ยโสธร มุกดาหาร อำนาจเจริญ และอุบลราชธานี

► ปี พ.ศ. 2559 พระราชบัญญัติปรับปรุง กระทรวง ทบวง กรม (ฉบับที่ 17) พ.ศ. 2559 ตามประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ 133 ตอนที่ 80n เมื่อวันที่ 15 กันยายน 2559 ให้ยกเลิกกระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารและให้จัดตั้งกระทรวงดิจิตัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม ให้โอนกรมอุตุนิยมวิทยา มาสังกัดกระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง จึงได้สังกัดกระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม ตั้งแต่วันที่ 16 กันยายน 2559 จนถึงปัจจุบัน

ทำเนียบผู้บริหาร ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง

1. นาวาตรี ทวี มนต์ไตรเวศย์ 2507 – 2509

2. นาวาโท บ ารุง สรัคคานนท์ 2509 – 2511

3. เรือเอก ชูชีพ สิงหชาญ 2511 – 2512

4. เรือเอก เจตน์ ไชยลาโภ 2512 – 2512

5. นาวาโท บ ารุง สรัคคานนท์ 2512 – 2515

6. เรือเอก ทวีชัย ชลายนนาวิน 2515 – 2519

7. นายธีระนันท์ รักตะบุตร 2519 – 2520

8. นายณรงค์ ปิยะพันธุ์ 2520 – 2521

9. เรือเอก ศรีกุล นนทรีย์ 2521 – 2531

10. เรือตรี ไพโรจน์ โชติดิลก 2531 – 2531

11. นายช านาญ อักษรเมฆากุล 2531 – 2532

12. นายเฉลิมชัย เอกก้านตรง 2535 – 2539

13. นายครรชิต สังวรานนท์ 2539 – 2542

14. ดร.สมศรี ฮั่นตระกูล 2542 – 2544

15. นายเกรียติชาย ชัชวาลวงศ์ 2544 – 2546

16. นายเดชา จุลธุระ 2546 – 2547

17. นายวิจิตร์ พวงสมบัติ 2547 – 2550

18. นายปริวรรต ชัยวัฒนา 2551 – 2558

19. ว่าที่ร้อยตรี ธนะสิทธิ์ เอี่ยมอนันชัย 2558 – 2561

20. นายธนาวุฒิ ปัญจพรอุดมลาภ 2561 – 2562

21. นายปรเมศร์ อมาตยกุล 2562 – 2564

22. นางรุ่งรวี อ้นคต 2565 – ปัจจุบัน