Метеорологічна станція у Павлограді була заснована 30 грудня 1924 року управлінням Єкатерининських (нині Придніпровських) залізниць
За сто років в роботі станції була всього одна перерва - з вересня 1941 року по жовтень 1943 року.
Спочатку метеостанція була розташована біля залізничного вокзалу. У грудні 1963 р. для неї було побудовано нове приміщення за адресою: вул. Харківська, 1А, де станція розташована й донині.
У 1964 році станція Павлограда під час великого водопілля була затоплена, фахівцям доводилося плавати човном на метеомайданчик.
Метеостанція працює 24/7, за добу ведеться вісім спостережень.
Метеорологічний майданчик станції знаходиться на позначці 65 м над рівнем моря. Глибина ґрунтових вод на метеостанціі у середньому два метри.
Сьогодні метеостанція Павлограда - взірцевий підрозділ Гідрометеорологічної служби України, що у повсякденній кропіткій роботі використовує сучасні автоматизовані системи спостережень за станом атмосфери та водних обєктів.
Станція веде спостереження за температурою і вологістю повітря, атмосферним тиском, напрямом і швидкістю вітру. Також фіксуються хмарність, опади, кількість випарів, наявність роси, ожеледі, ожеледиці, температура ґрунту на поверхні і глибинах, промерзання ґрунту, міра прозорості повітря (наявність туману або смогу).
Один раз на добу за допомогою лічильника Гейгера вимірюється рівень радіації. Постійно працює водний пост біля залізничного моста через річку Самару.
Уся інформація про погодні зведення збирається і зберігається упродовж багатьох років. Тому за необхідності можна уточнити, якою була погода навіть 50 років тому, і порівняти її з сьогоднішньою. Серед метеорологів існує спеціальне цифрове шифрування, яким вони занотовують погодні показники. Цікаво, що до 2005 року усі зведення передавалися через телеграф, а вже потім почали використовувати комп’ютер.
Всього на території Дніпропетровської області працює сім метеостанцій. Свої спостереження метеорологи передають у відділ синоптиків Дніпропетровського регіонального центру гідрометеорології. Ці дані наносяться на синоптичні карти, і вже по цих картах складається прогноз погоди по області.