Регулярные метеорологические наблюдения на территории Тульской области осуществляется уже больше века.
Некоторые сведения о наблюдениях за погодой с Тульской губернии известны с начала XIX века. Так, в первой губернской статистической сводке «Топографическое описание Тульской губернии» В.А. Левшина (Левшин, 1803) приводятся сведения о частных наблюдениях за погодой в Белевском округе. Сведения о средних температурах есть уже в «Историческом обозрении…» И. Афремова (Афремов, 1850). Согласно Афремову, средняя годовая температура в губернии в середине XIX в. составляла +60С, средняя температура лета - +15…+170С, средняя температура зимы - -5…-60С.
Впервые в г. Туле метеорологические наблюдения начал вести известный врач В.И. Смидович. Наблюдения проводились в 1870-1871гг. в Тульской мужской гимназии.
На государственный уровень наблюдения за погодой были поставлены в 1865г. В докладе Тульской губернской управы имеется раздел «Об организации в Тульской губернии метеорологических наблюдений». На территории губернии было предложено открыть две станции 2-го разряда и 20 станций 3-го разряда и выделить на эти цели денежные средства. В 1896г. метеорологическая станция 2-го разряда в Туле была организована при оружейном заводе по инициативе заведующего инструментальным отделом В.В. Буняковского. С 1922г. станцией стал заведовать С.И. Костин. Он обобщил метеонаблюдения за время работы станции и издал брошюру «Обзор местной погоды по данным тульской метеорологической станции за время 1897-1925г.».
В 1882г. Управлением Сызрань-Вяземской железной дороги была организована метеорологическая станция Ефремов, наблюдения на которой прерывались только во время революции 1917 года, Гражданской и Великой Отечественной войн.
С 1900г. с перерывами проводит наблюдения метеорологическая станция Волово.
В декабре 1924г. начала свою работу метеорологическая станция Узловая.
С 1959 по 1962 годы были открыты метеорологические станции Суворов (23.10.1960), Плавск (05.11.1962), АМСГ Тула (01.10.1959).
Но самым старым пунктом наблюдения на сети Тульского ЦГМС является гидрологический пост р. Ока – г. Белев, он был открыт в 1876 году.
В 1924-1927гг. были открыты гидрологические посты на одном из крупнейших водотоков Тульской области – р. Упа.
Наиболее активное развитие гидрологическая сеть получила в конце первой половины XX века. С началом Великой Отечественной войны Гидрологическая служба страны была переведена в состав Красной армии.
Один их гидрологических постов Тульского ЦГМС, гидропост р. Дон - п. Епифань, был открыт в 1942г., в самый разгар боев под Сталинградом.
В декабре 1950г. в Туле было организовано гидрометбюро, в состав которого вошли синоптическая, гидрологическая и агрометеорологическая группы, а также радиоаппаратная для приема синоптических карт. В 1986г. был организован Тульский ЦГМС.
Мониторинг загрязнения окружающей среды в Тульской области начался в 1967 году, когда была открыта Тульская лаборатория мониторинга атмосферы. 25 декабря 1967 года на ПНЗ № 1 начался отбор проб воздуха. В 1969 году начал работу ПНЗ № 9 в Зареченском районе г. Тулы. Чуть позже, в 1976 году, начались отборы проб атмосферного воздуха на территории Музея-усадьбы Л.Н. Толстого «Ясная Поляна». В 1978 году на территории г. Тула функционировало уже четыре ПНЗ. Специальным Постановлением ЦК КПСС от 1 марта 1984 года Комитету по гидрометеорологии было дано поручение о создании Яснополянской лаборатории мониторинга окружающей среды, а 22 июля 1985 года начала свою деятельность Новомосковская лаборатория мониторинга атмосферы, проводившая отбор проб воздуха на одном ПНЗ в г. Новомосковск.
В 80-х годах XX века к отбору проб воздуха добавился отбор проб поверхностных вод. В 1990 году была образована радиометрическая лаборатория для радиологического обследования территорий, подвергшихся загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. До 1995 года сотрудниками радиометрической лаборатории были обследованы все населенные пункты в 18 районах Тульской области, попавших в зону загрязнения в результате аварии на ЧАЭС. За эти годы были обследованы более 2 тыс. населенных пунктов, отобрано и проанализировано на цезий-137 более десяти тысяч проб почвы.
С 15 февраля 2006 года в пос. Колосово Алексинского района Тульской области, на территории Алексинского гидрометеорологического техникума, начала свою работу метеорологическая станция Алексин.
В сентябре 2016 года на территории г. Узловая Тульской области был торжественно открыт доплеровский метеорологический локатор (ДМРЛ-С «Тула»).
С 28 декабря 2012 года Тульский ЦГМС осуществляет свою деятельность на территории Тульской области как филиал ФГБУ «Центральное УГМС».
В настоящее время в состав Тульского ЦГМС – филиала ФГБУ «Центральное УГМС» входят: 6 метеорологических станций II разряда – Алексин, Волово, Ефремов, Волово, Плавск, Суворов, Тула, объединенная гидрометеорологическая станция Узловая (ОГМС Узловая), созданная на базе метеорологической станции II разряда Узловая в результате объединения метеорологической станции и ДМРЛ-С «Тула», а также 10 гидрологических постов.
Мониторинг загрязнения окружающей среды осуществляют три лаборатории – Комплексная лаборатория мониторинга окружающей среды Тула (КЛМС Тула), лаборатория по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха Новомосковск (ЛМЗА Новомосковск) и радиометрическая лаборатория Тула (РЛ Тула).
На всех метеорологических станциях Тульского ЦГМС установлены автоматизированные метеорологические комплексы (АМК). Гидрологические посты р. Ока – г. Белев, р. Ока – г. Алексин оснащены автоматическим гидрологическим комплексами (АГК). В рамках Федеральной целевой программы «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012-202 годах) на гидрологических постах ГП-I Мезеневка – р. Упа, ГП-I Епифань – р. Дон, ГП-I Ефремов – р. Красивая Меча установлены гидрологические комплексы для измерения уровня и температуры поверхностных вод с автоматической оперативной передачей информации посредством GSM/GPR. По проекту Росгидромет-2 в 2016 году филиал был оснащен мобильной гидрологической лабораторией (МГЛ).
С мая 1993 года по июль 2013 года коллектив Тульского центра по гидрометеорологии возглавлял Юрий Семенович Паршин.
С июля 2013 года Тульский ЦГМС возглавляет Сергей Александрович Астапов.
Из книги «Очерки истории гидрометеорологических наблюдений на территории деятельности ФГБУ «Центральное УГМС». – Москва. ФГБУ «Центральное УГМС», 2018 – 352 ., илл.