兰州大学大气科学学院始于1958年成立的气象学教研组。1971年正式创办气象学专业，丑纪范院士担任教研室主任。1987年兰州大学成立大气科学系，丑纪范院士为第一任系主任，王式功教授、张镭教授分别担任第二任、第三任系主任。2004年6月，兰州大学根据国家气象事业发展人才培养的需要，为推动学校大气科学学科的更快发展，成立我国高校第一个大气科学学院，丑纪范院士任名誉院长，黄建平教授为第一任院长，掀开了兰州大学大气科学发展史上新的一页。
兰州大学大气科学学科点具有国务院学位委员会批准的大气科学一级学科博士学位授予权，下设气象学、大气物理学与大气环境、气候学3个二级学科博士点，气象学、大气物理学与大气环境、应用气象学、气候学4个二级学科硕士点。现有1个大气科学博士后科研流动站、1个大气物理与大气环境国家重点培育学科、1个甘肃省一级重点学科、1个大气科学国家高等学校特色专业建设点、1个大气科学省部科学研究与人才培养基地。学院设有1个教育部重点实验室、4个研究所和3个中心，即半干旱气候变化教育部重点实验室、气象学研究所、大气物理与大气环境研究所、环境变化研究所、大气遥感研究所、兰州大学环境质量评价研究中心、教学实验中心、大气科学省级实验教学中心。
