Los estudios más antiguos dentro de la climatología urbana se remontan al siglo XIX, cuando todavía no estaba institucionalizada esta disciplina el año 1820 Luke Howard observó como las temperaturas en el centro urbano de Londres eran más elevadas que en las afueras, fue en los años 60 del siglo XX cuando Gordon Manley definió este fenómeno como isla de calor urbana. El proyecto Metromex de la ciudad de San Louis, en el centro de Estados Unidos, en el Valle del Missisipi, permitieron estudiar la influencia de la ciudad en las precipitaciones. El climatólogo Changnon observó como a sotavento de esta ciudad laa contaminación generada por las industrias de la ciudad provocaba un aumento de la precipitación. Este proyecto estaba precedido por el estudio de 1968 que explica cómo a sotavento de las áreas industriales como la Porte, al sur de Chicago, se produce un aumento de la precipitación por la incorporación de partículas contaminantes que forman núcleos de condensación. Incluso en varias ciudades industriales de Estados Unidos se han observado nevadas débiles que tienen este tipo de génesis antrópica. Actualmente la climatología urbana es una disciplina bien consolidada, es transversal e interdisciplinar, se nutre de las aportaciones de varias ciencias, la geografía, la física del aire y la ingeniería. Muchos estudios actuales se basan en simuilacions hechos en laboratorio o en modelos climáticos, como el WRF, que quieren plasmar la influencia de las condiciones meteorológicas de contorno en el clima urbano.
