1886年，福拉无液气压计问世。

1887年，马尼拉天文台成立了地磁专门研究部门，并于六年后出版了菲律宾第一张地磁地图。

1890年，马尼拉天文台地震服务正式成立。

1899年，马尼拉天文台天文服务正式成立。

随着马尼拉天文台名声渐佳，名扬海外，各国其他气象天文机构开始要求马尼拉天文台发布月度报告。由于民众对天文台服务的需求不断增长，1894年4月21日，西班牙皇室颁布法令承认天文台为耶稣会教团下的官方机构并会得到其全力支持，这也促成了吕宋岛上由多地多个二级站台所组成的监测网络的建立。

美西战争结束后，根据美西《巴黎和约》，西班牙于1898年12月10日将菲律宾群岛割让给美国。

1899年，菲律宾独立战争爆发，这场战争于1902年以美国获胜告终，而后美国在菲律宾的殖民政府建立。

1901年5月22日，美国菲律宾委员会颁布了第131号法令，将马尼拉天文台改组为内政部（DILG）下属的气象局。

1917年1月1日，菲律宾农业和自然资源部（DANR）于成立，气象局从内政部转移到了农业和自然资源部。随着菲律宾联邦的成立，农业和自然资源部改为农业和商业部（DAC）。

在此后将近45年的时间里，气象局一直积极参与国际博览会和科学考察，并以其准确的台风预报和气象学、地磁和天文学领域的科学工作而闻名。由克洛纳斯神父于1908年发的布第一张远东天气图成为热带气旋预报的重要工具。该局出版的有关气象学、地磁和天文学的著作一度得到普及，并在后来被证明对在第二次世界大战期间美军成功将日军逐出菲律宾具有重大意义。

1943年10月4日，由日本控制的傀儡政权菲律宾第二共和国正式成立，气象局被转移给公共工程和通信部。气象局首不再受到来自耶稣会的管理，并首次由担任菲律宾当地人担任全体职务，其中以菲律宾大学大地测量学与测量工程系主任马克西姆·拉奇卡为首。日本占领时期，气象局中央办公室的活动空间有限，但气象局仍在战场上向来自美国和菲律宾本地的联合解放力量提供了有关敌占区的准确的天气信息。

1945年2月，由于办公室在马尼拉战役中被毁，气象局的业务被迫暂告一段落。几十年来积累的所有仪器、科学记录数据等都在战役中被毁。

1945年7月24日，菲律宾气象局在当时由七名组成人员在负责官员埃迪尔韦托·帕鲁兰的领导下重建。

1946年，根据《菲律宾独立法案》，美国政府向马尼拉派遣了一个美国气象局代表团，获知菲律宾气象局的需求并进行气象设备和技术援助，为气象局建立标准气象服务铺平了道路。该服务模式效仿技术更先进国家的类似气象机构。此外，气象局被转移至工商部，其职能由天气、气候、地球物理、天文和行政五个部门分别执行。

1947年，菲律宾气象局中央办公室迁至马尔斯曼大楼（马尼拉港区15号码头对面），其预报中心则转移至旧巴拉各巴格航站楼（马尼拉国际机场第一航站楼所在地），并更名为马尼拉气象总局（MMMO）。

1948年，菲律宾气象局引入了一套电磁光记录地震仪以改进其地震服务。

1949年，菲律宾气象局第一个战后地球物理观测站成立位于菲律宾大学迪利曼校区后面。同年4月5日，菲律宾以菲律宾气象局为其国家气象服务机构加入世界气象组织（WMO）。同年，拉瓦格、宿务和三宝颜实地站开始每天对高层大气的温度、相对湿度和气压进行两次观测。

1950年，马尼拉气象总局通过一项电传服务与美国克拉克空军基地，美国海军桑格利角站和电信局（美国国家电信委员会前身）实现交流互通。气象局亦于同年开始与外国、飞行中的飞机和该国位于拉瓦格、列加兹皮、宿务和三宝颜四个航空重要站点站交换天气报告。私人无线电系统和当时的国家民防局也帮助了气象局数据的接收和数据的传播。

1951年，马尼拉天文台脱离气象局进行单独运营。

1954年，地球物理天文台开始了每日七次的时间信号无线电传输。

1963年，菲律宾气象局中央办公室的顶部首次安装天气监视雷达（但于1978年的一场大火中被彻底摧毁）。

1965年，在马尼拉天文台成立一百周年之际，菲律宾全国一半的气象站已经通过单边带无线电收发器的相互接，形成了一个独立的气象通信系统。

1968年，菲律宾加入了由亚洲及远东经济委员会（ECAFE，现为亚洲及太平洋经济社会委员会或亚太经社会，ESCAP）和气象组织组成的台风委员会。

1969年，气象局中央办公室从马尔斯曼大楼转移到奎松市奎松大道1424号，同年还迎来了为期5年的“世界气象组织马尼拉培训和研究项目”。该项目由菲律宾气象局气象研究所和菲律宾大学气象系组成，旨在满足该国气象人员的培训需求，并在气象的各个领域进行研究。研究所提供了各级技术在职培训，而气象系则提供了攻读气象学硕士学位的研究生课程。该项目的实施逐渐实现了国际化商业机器的获取并实现了气象的电子化、计算机化。随后，气象局在马里基纳河流域建立了遥测系统，这是其在洪水预报方面做出的初步努力。

1970年，卫星气象学传入菲律宾，当时建立了一个自动图像传输系统以拦截气象卫星对上层大气的光传输。同年，气象发起了第一个战后重大研究倡议“台风研究项目”，并于同年通过国家科学发展委员会的财政援助得以启动。

1971年，应菲律宾的邀请，ECAFE/WMO联合单位重新部署在马尼拉，并被重新命名为台风委员会秘书处。同年，连接在菲律宾不同地区的五台天气监视雷达和马尼拉雷达站（于1978年被摧毁）安装完成，为该局的天气雷达监视网络铺平了道路。

因应1970年的几次台风袭击菲律宾，造成数千人死亡和数百万美元的损失，1972年，在费迪南德·马科斯总统的威严统治期间，菲律宾气象局被废除，并由根据当地大气地球物理和天文服务法规成立了一个新机构——菲律宾大气地球物理和天文服务管理局（PAGASA，该缩写在他加禄语中含义为“希望”，下简称为“管理局”）以取代之，作为1972年菲律宾政府综合重组计划的一部分，隶属于菲律宾国防部（DND）。同年，马科斯还成立了总统台风缓和委员会，以协调、规划和实施旨在遏制恶劣天气影响的方案。此外，还成立了台风缓解和洪水控制研究与发展理事会（后来成为台风缓解研究与发展办公室），以便研究和利用现代科学方法缓解台风灾害，并将损失降至最低。

在1973年台风季节对菲律宾造成进一步破坏后，管理局的台风缓解计划开始探索“云播种计划”，即通过人工手段干涉台风，以将台风的危险降至最低。其试图通过在台风上释放碘化银等物质以削弱台风，增加风眼宽度与台风直径，以增加陆地的覆盖范围并降低降雨强度。

1975年，管理局在米沙鄢中部进行了第一次人工干预天气实验。

1976年，管理局在年在吕宋中部进行了第二次人工干预天气实验。

尽管人工干预天气实验未能得到任何有效结果或结论，但其收集的数据最终证明有助于气象学家跟踪未来的天气模式和台风预报。

管理局最初由四个组织单位组成。国家气象局负责准备并随后及时发布天气和洪水情况的预报和警报。国家大气地球物理和天文数据服务局负责大气和相关数据的采集、收集、质量控制、处理和归档。国家地球物理和天文局负责对地震和天文现象进行观察和研究，并为国家提供官方时间。国家大气、地球物理和天文科学研究所负责培训大气、地球物理和天文科学方面的科学家和技术人员。后来在1977年，台风缓解研究与发展办公室和国家洪水预报办公室也被划归于管理局管理之下。

管理局在马科斯在任期间取得了许多成就。

1973年，管理局和公共工程、交通和通信部联合开展的潘帕加河流域洪水预报和警报项目启动，根据调查团的建议，日本政府为该项目提供了设备和人员培训。

1974年初，管理局与民防办公室合作，建立了一个带有呼号DZCA的电台。通过位于潘帕加河及其主要支流沿线战略点的自动站网络，有关河流水位升降的数据通过现有遥测系统发送到中央办公室的洪水预报中心。对潘帕加河流域洪水预报系统的成功使得马科斯总统指示管理局更进一步探索在阿格诺河、比科尔河和卡加延河流域建立类似系统的可能性。联合国教科文组织赞助的东南亚区域地震网于1974年在管理局地球物理观测站设立了一个办事处。它试图规范人员和地震设备的培训，并提高确定该地区地震震中的准确性。

1977年，管理局在马尼拉建立了一个强震加速度计网络，旨在记录该地区的强烈地震振动。

1979年4月18日，科学园天文馆向公众开放，配备美能达天文馆投影仪，可容纳90人就坐观看。

1981年6月，基于潘帕加河系统的比科尔河洪水预报子系统启动。

1982年5月，位于阿格诺河、比科尔河和卡加延河流域三个子系统全面投入运行。同时，管理局地球静止气象卫星的地面接收站落成，使菲律宾的卫星气象学取得了巨大的飞跃。

1983年4月，菲律宾大气地球物理和天文服务管理局、国家电力公司和国家灌溉管理局在日本政府贷款的帮助下联合实施了大坝运行洪水预报和警报系统。该项目的第一阶段包括安加特和潘塔邦岸大坝，第二阶段包括马加特、宾加和安布克劳大坝，以及该项目的数据信息中心。

1984年，菲律宾政府将管理局移交于国家科学技术局管理，以集中指导所有政府科技工作的整合。该次重组还将管理局的地震服务移交于菲律宾火山研究所（PHIVOLC，现菲律宾火山与地震学研究所，PHIVOLCS）。

1986年马科斯下台后，时任新总统阿基诺夫人下令重组国家科学技术局（现称为科学技术部）及其所辖的所有机构，菲律宾大气地球物理和天文服务管理局改由五个主要分支（天气、洪水预报、气候学和农业气象学、天文学、地球物理和空间科学以及国家减灾）和三个支持部门（行政、财务和管理以及工程和维护）组成。

2003年1月15日，管理局将其中央办公室从奎松大道1424号搬迁至位于奎松市迪里曼区阿格海姆路沿线的科学花园的永久总部。与此同时，其气象和洪水预报中心正在进行科学和技术操作，该中心位于其当时总部的正前方。

2008年10月，时任总统格洛丽亚·阿罗约夫人宣布对管理局实施合理化计划，旨在将其工作重点放在关键核心职能上，并提高公共服务的效力和效率。

2015年11月3日，时任总统贝尼尼奥·阿基诺三世签署法案促使管理局职能水平现代化。政府最初从帕加科尔的收入中支出了30亿比索（为期三年）用于国家气象局的现代化基金，其中包括设备的升级和购置、员工的新工资计划，未来天气预报员的人力培训和数据中心创建等计划。

2019年8月8日，时任总统罗德里戈·杜特尔特签署《菲律宾太空法案》，成立了菲律宾航天局（PhilSA）以管理此前由管理局负责的菲律宾太空计划。

菲律宾大气地球物理和天文服务管理局监测每日降雨量和温度数据，并每月观察标准降水指数、土壤水分、径流和植被。管理局亦参与世界气象组织（WMO）区域气候中心（RCC）的东南亚气候监测网络节点。管理局还提供气候预测，例如从10天到一个月的亚季节到季节概率预测，特别强调高影响天气事件，专业预测也由管理局进行，类似于在大坝、流域、流域、其他重要水库和洪水易发地区收集区域降雨前景的数据。管理局每月监测和评估气候，定期咨询厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）或拉尼娜等区域到全球气候现象，以及干旱期、干旱、西南风季和干季风等季节性气候预测及其动态和统计降尺度。

管理局还通过其气候学和农业气象学司提供服务，以提供由各种气候要素组成的气候数据，这些气候要素是在管理局的网络上通过气象观测和质量控制程序定期观察到的，并按照世界气象组织推荐的最佳做法执行。

菲律宾大气地球物理和天文管理局会在其负责范围内监测热带气旋的动向并发出警报，以下坐标之内是其责任范围（菲律宾责任区，PAR）：

25.0°N 120.0°E、25.0°N 135.0°E、5.0°N 135.0°E、5.0°N 115.0°E、15.0°N 115.0°E、21.0°N 120.0°E

当热带气旋进入该区域，管理局便会按照菲律宾当地热带气旋命名表给予一个名字。管理局将会对在该区域预料会登陆或影响菲律宾的热带气旋每六小时发布热带气旋报文。若热带气旋不影响菲律宾陆地，将会以每十二小时发布热带气旋报文。

在2022年，管理局将热带气旋划分为五个级别：

热带低压：最高十分钟平均持续风速达39至61千米/小时。

热带风暴：最高十分钟平均持续风速达62至88千米/小时。

强热带风暴：最高十分钟平均持续风速达89至117千米/小时。

台风：最高十分钟平均持续风速达118至184千米/小时。

超强台风：最高十分钟平均持续风速达185千米/小时或以上。

其中“超强台风”一级为2013年台风海燕之后于2015年设立，而其门槛在2021年台风雷伊之后于2022年3月由原来的220千米/小时下调为185千米/小时。

2007年8月27日，菲律宾大气地球物理和天文服务管理局宣布设立龙卷风警告系统。为了面临更强大和破坏性的龙卷风，并希望减轻在中央吕宋对房屋的损害。同时，面对并气候变化和季候风。稍早于2007年8月23日，受第二龙卷风影响，布拉干省圣米格尔内四条村庄的三十所房屋；而首次的龙卷风发生于同年8月8日，布拉干省内破坏了二十七所房屋。

菲律宾大气地球物理和天文服务管理局在奥罗拉省首府巴莱尔和碧瑶市安装了第一个多普勒天气雷达站。新的天气雷达可以监测台风及其移动、中雨量或暴雨量，并使用视觉雷达监测器进行实时大气预报，如2010年台风康森。自2012年6月以来，大量数据被用于菲律宾国家海洋局项目的预警（如降雨）。管理局在全国安装了至少16组多普勒雷达。

在管理局前局长尼洛卸任之前，里萨尔省蒙塔尔班市的一个电信基站也安装了一个自动雨量计（与智能通信合作），以监测过量降雨，作为使用手机避免洪水和山体滑坡影响的警告信号，气象局计划在不久的将来利用其模仿日本气象厅的自动数据采集系统（AMeDAS），将数据从地面预报站快速传输到总部，以解决预报不准确及其问题。日本国际协力事业团将提供现代化项目，以加强服务水平，包括气象和洪水预报，以及作为预防措施的龙卷风警报。

此外，管理局推出了由菲律宾大学发明的滑坡预警传感器（LEWS），以减少滑坡时的人员伤亡。使用这种新设备，传感器以计算机数据的形式提取信号，以显示土壤和地面运动，并在发生滑坡时立即传输到地面站，以便启动强制疏散。而洪水警报方面的另一项创新是采用了自动气象站（AWS），该气象站旨在监测降雨量和洪水水位，在收到警报的情况下，自动气象站可以由计算机控制，即使无人值守，也可以通过警报器紧急疏散人员。