1958，北京大學成立地球物理系，氣象專業擴展到大氣物理和天氣動力學。
從65438到0998，大氣物理學和天氣動力學被並入大氣科學。
2001，北京大學成立物理研究所，大氣科學專業進入物理研究所，成立大氣科學系。
2009年，北京大學物理研究所召開大氣科學系發展戰略規劃研討會，決定北京大學在建設好大氣學科的同時，建立物理海洋專業，並在此基礎上，將現在的大氣科學系更名為大氣與海洋科學系；建立“海氣相互作用與大氣水環流實驗室”，爭取盡快成為教育部重點實驗室，為今後恢復國家重點實驗室奠定基礎；進壹步加強與中國氣象局、國家海洋局、中科院大氣物理研究所、海洋研究所、青藏高原研究所的合作，將北京大學在基礎研究和學生培養方面的優勢與上述單位較大的科研團隊和平臺優勢相結合，優勢互補，形成自身特色。
2010北京大學在大氣科學系設立物理海洋學專業。
幾十年來，北京大學大氣科學學院為我國氣象事業和科學研究的發展培養了大批優秀人才。這裏有很多名師。竺可楨、、趙九章、塗、謝、顧震超、陶石巖、周秀吉、趙白林等著名科學家都曾在這裏任教或兼職。
這裏人才濟濟，2000多名畢業生中湧現出壹大批人才。葉篤正、、謝、任振海、曾慶存、趙白麟、仇、李澤春、黃、、呂大仁、丁等都曾在這裏學習。
在國家氣象局、國家海洋局、省市氣象局、科研院所、高等院校的領導中，有相當壹部分人是北大大氣科學專業畢業的。他們為中國的氣象教育、氣象服務、海洋事業和科學研究做出了突出貢獻。