美國總統奧巴馬2014年11月訪華期間，中美雙方發表了《中美氣候變化聯合聲明》，該聲明提出：日益加速的氣候變化已經造成嚴重影響；更高的溫度和極端天氣事件正在損害糧食生産，日益升高的海平面和更具破壞性的風暴使我們沿海城市面臨的危險加劇，並且氣候變化的影響已在對包括中美兩國在內的世界經濟造成危害；這些情況迫切需要強化行動以應對氣候挑戰；中國和美國在應對全球氣候變化這一人類面臨的最大威脅上具有重要作用；該挑戰的嚴重性需要中美雙方為了共同利益建設性地一起努力。
2015年9月25日，習近平主席訪問美國期間，中美雙方再次發表關于氣候變化的聯合聲明，表示要進一步加強雙邊協調與合作並推動可持續發展和向綠色、低碳、氣候適應型經濟轉型的決心。
氣象事業是中國對外開放較早的領域。1973年，隨著周恩來總理親自批準建設現代化的北京氣象樞紐—BQS係統，中國與美國等發達國家的氣象交流逐步向前發展，中國氣象通信自動化和氣象信息接受、發送現代化進程加快，氣象事業很快與國際接軌，上世紀七十年代末，中國國家氣象信息中心承擔了世界天氣監視網區域氣象通信樞紐的業務。
中國是全球性海洋、大氣觀測必不可少的地域，青藏高原對大氣環流具有重要影響。美國要觀測大氣環流、海洋變化，需要開展包括同中國在內的國際合作。1979年5月8日，《中美大氣科學議定書》簽訂，在執行過程中，已召開過多屆工作組會議，每屆會議後，中方均派10名氣象科技人員赴美培訓，他們在美國既為美國氣象部門服務，也學習美國數值天氣預報理論與技術等先進方面，有的赴美培訓學者為美國氣象部門開發了人機交互處理係統，回國後開發了新一代氣象人機交互處理係統；也有的回國後參加了“中期數值天氣預報”係統的科研攻關，該項目主要研究成果構成了第一代T42L9中期數值預報係統和LAFS有限區分析預報係統，上述係統已于20世紀九十年代初投入業務運行。中方結合中國氣象現代化發展需要，有重點有針對性地派人去美國短期培訓學習，達到了預期目的，不少人回國後成為業務骨幹。這些赴美培訓人員在美國也承擔了部分氣象工作，受到了美方歡迎。中美大氣科技合作已從原來的你來我訪發展到現今的共同做課題，並確定了在季風、高地和山地氣象、氣候、暴雨、中尺度、氣象衛星、大氣化學、熱帶海洋等領域的一係列合作項目。雙方認為中美大氣科學合作無論在研究還是拓展業務方面都具有重要意義。
美國海洋大氣局、高等院校氣象研究機構、美國各州的氣象頻道經營者均與中國國家氣象信息中心有多層次交流。中國國家氣象信息中心通過計算機不停的從氣象通信網絡上，收集處理全球的衛星、雷達、飛機、船舶、浮標、自動站等的探測資料，其中包括美國的氣象衛星資料。
中國屬自然災害比較頻繁的國家，為更好地服務于防災、減災，更準確及時地預報旱、澇、低溫等自然災害，為農業豐收創造條件，中外氣象交流與合作廣度和深度都在發展。日本氣象衛星比較發達，法國的衛星資料應用有其特長，美國氣象現代化程度較高，他們與中國的交流各有特色。有關臺風預報與研究，中國既注重與澳大利亞，美國交流，也注重與西歐和日本交流。1990年國際氣象組織(WMO)和亞太經社理事會(EASCAP)下屬的臺風委員會在西北太平洋開展臺風科學實驗計劃(項目英文簡稱 SPECTRUM)，有十多個國家參加。中國負責觀測臺風外圍，美國則派飛機來使用機載雷達觀測臺風內部；俄羅斯派來4條船舶，負責對海面進行巡回觀測。SPECTRUM 項目是在1990年進行的，但研究工作持續到1995年，在此過程中，中外氣象科學家在資料交換、學術交流中對臺風規律如臺風登陸後的轉向等方面有了更深刻認識。
2014年5月20日襲擊美國並造成重大損失的龍卷風到來前，美國氣象部門發出了預警，較龍卷風出現的時間提前了16分鐘，較目前平均8-10分鐘的提前時間提高了一些。在深入考察美國龍卷風預報的過程中，中國臺風預報精確度有了新的提高。
酸雨是當前全球主要氣象環境問題之一，1986年美國弗吉尼亞大學與中國雲南省環境監測中心站簽訂《中美科技合作全球內陸降水背景值研究》協議，雲南省氣象局等單位協助，共同在中國麗江玉龍雪山山麓、海拔2300～3200米之間，利用全自動降水採樣器採集降水樣品，經處理後分別寄往中美雙方實驗室，對樣品的組分、導電率等進行分析。該項目從選點到完成，歷時8年，其間中美雙方定期交換數據和資料，專家互訪討論，充分論證了麗江內陸降水背景點是當前研究全球內陸降水背景值唯一的合理的代表背景點，成果不僅為我國內陸降水化學背景值提供了重要的依據，而且對認識全球大環境下酸雨組分的形成、遷移、轉化規律、制定防治對策、制定標準均有重要的學術價值及實用價值。中美雙方對研究成果表示十分滿意。
中美在氣象領域已簽署雙邊合作協議數十個，雙邊交流呈現出人員交流數量多，頻率高、規模大等特點，且建立在平等互利基礎上。中美雙方一致認為在全球氣候變化背景下，開展區域氣候研究合作很重要，它將有利于兩國經濟和社會發展。雙方同意在準備氣候資料、開發季度和年際尺度的區域氣候預測模型和氣候變化影響分析方面開展合作。1994年9月17日在青海省海南州瓦裏關山正式挂牌的中國大氣本底基準觀象臺由中國政府和聯合國環保基金共同資助，建臺過程中受到國際氣象組織(WMO)、聯合國開發計劃署(UNDP)、美國、加拿大、澳大利亞等多方支持。建成後，中美雙方已在青海瓦裏關樣品的交換方面進行了多年的合作。
同美國等西方國家在氣象領域的交流，延長了中方天氣預報時效，提高了預報精確度，現中央氣象臺同時制作未來1-3天短期和4-10中期天氣預報；氣象服務的領域也在擴展，如創建于1988年的中央氣象臺海洋氣象導航中心，導航范圍覆蓋全球4大洋及南極海域，為一批中美航線輪船提供航線設計與跟蹤導航服務。
在中國氣象現代化過程中，引進的美國計算機發揮了重要作用。1989年國家氣象信息中心從美國引進了Cyber 992和Cyber 962 計算機，1994年從美國引進了CRAY·EL98和 CRAYC 92巨型計算機，在這些巨型機上能制作7～10天全球預報的中期數值預報係統。1997年建成的中國氣象VAST信息網絡係統中引進的美國設備包括美國休斯網絡有限公司的衛星通信設備、IBM、DEC、SGI小型計算機、工作站、微機等，其中SGI工作站及三維動畫軟件用于氣象信息的圖形圖像加工處理及其可視化，提高了電視天氣預報為公眾服務的質量。
隨著中國大氣環境評價、工程氣象保障等方面專業氣象服務范圍的擴大和氣象研究的深入，氣象對國民經濟發展的促進作用將不斷增強，在中國氣象領域，1元的投入，可以帶來40元經濟效益，中國氣象現代化建設也將對研究全球氣候變化作出更大貢獻，在此過程中，中美氣候領域人員、技術、設備、信息的交流有著極為廣闊的發展前景。（汪巍 中國國際問題研究院副研究員）
