Die ersten meteorologischen Beobachtungen und Aufzeichnungen wurden 1836, 18 Jahre nach der Gründung der Landwirtschaftlichen Versuchs-, Lehr- und Musteranstalt Hohenheim gemacht. Die Beobachtungsergebnisse der Jahre 1838 -1860 und 1870 -1872 wurden in verschiedenen württembergischen Jahresberichten veröffentlicht.
Die Beobachtungen der Jahre 1861- 1869 und 1873 - 1877 wurden wegen ungeeigneter Aufstellung der Instrumente, Lückenhaftigkeit der Messungen und häufigen Wechsels des Beobachters verworfen.
Erst 1877 wurde durch den neu berufenen Prof. für Physik, Adolf Winkelmann (1877- 1886), der Meteorologie in Hohenheim wieder größere Bedeutung zugemessen. Die meteorologische Station wurde neu eingerichtet und den Bedürfnissen angepasst.
Seit 1878 liegen über einen Zeitraum von fast 140 Jahren zuverlässige und lückenlose Messungen der wichtigsten Klimadaten vor.
Der Physiker Karl Mack (1888-1925) erreichte 1893, dass die Hohenheimer Klimastation zu einer Station 1. Ordnung umgewandelt und instrumentell weiter ausgebaut wurde. Die Messung der Sonnenscheindauer und die automatische Windregistrierung wurden eingeführt.
1936 wurde das Physikalische Institut der Universität aufgelöst und die Klimastation dem Wetteramt Stuttgart direkt unterstellt.
1949 wurde die Agrarmeteorologische Versuchs- und Beratungsstelle Hohenheim unter Leitung des Deutschen Wetterdienstes Stuttgart gegründet. Neben den üblichen Klimamessungen wurden auch agrarmeteorologische Messwerte erhoben. (Bodentemperatur in verschiedenen Tiefen, Verdunstungsmessungen mit Lysimetern, Globalstrahlung).
1975 wurde die Dienststelle Hohenheim des Wetterdienstes wieder zugunsten der Wetterstation Stuttgart-Schnarrenberg (Freiberg) aufgelöst.
Um die über 100-jährige "Hohenheimer Klimareihe" nicht abreißen zu lassen, wurde unter besonderen Bemühungen von Prof. Rentschler, Leiter des Institutes für Physik, die Klimastation vom Institut für Physik übernommen und eine automatische Datenerfassungsanlage mit eigenem Computer und Anschluss an das Rechenzentrum eingerichtet.
Inzwischen wurde die Datenerfassungsanlage schon dreimal durch modernere und stabilere ersetzt.
Besonders zu erwähnen ist die "Chronik der Hohenheimer meteorologischen Beobachtungen der Jahre 1878 - 1977", erstellt 1982 von Frau Düwel-Hösselbarth, die die Wetterstation zu dieser Zeit betreute.
Es folgte für die nächsten 20 Jahre die "Chronik (Teil II) der Hohenheimer meteorologischen Beobachtungen für die Jahre 1978 bis 1997", erstellt von Frau Dipl. Met. Ingeborg Henning-Müller im Jahr 2000.
Im Jahr 2010 wurde die Betreuung der Station von Dr. Hans-Stefan Bauer übernommen.
