Stasiun Meteorologi Lhokseumawe merupakan unit pelaksana teknis Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika yang bertempat di Kecamatan Muara Batu, Aceh Utara. Berdiri pada tahun 1976 yang awalnya hanya berupa pos pengamatan meteorologi. Pengamatan penerbangan dimulai pada bulan Mei 1977 dengan jam operasi hanya 6 jam per hari. Di tahun 1979 jam pengamatan berubah menjadi 12 jam per hari, kemudian di tahun 1982 menjadi 24 jam per hari sampai sekarang, namun pada tanggal 1 Juni 1999 hingga 30 Juni 2010 jam pengamatan berubah menjadi 15 jam per hari karena kendala operasional.
Pengamatan meteorologi yang dilakukan pada awalnya hanya pengamatan suhu udara, angin permukaan, awan, tekanan udara, jarak pandang, hujan dan penguapan. Lalu pada tahun 1982 mulai dilakukan pengamatan udara atas yang disebut pengamatan Pibal (Pilot Balon) guna mendukung penerbangan pesawat. Pada tahun 1992 pengamatan polusi udara mulai dilakukan hingga tahun 1999 dikarenakan kerusakan alat. Di Stasiun Meteorologi Lhokseumawe terdapat pula alat pengamatan gempa berupa Accelerograph yang dipasang pada tahun 1988, dan pada tahun 2007 Jerman memasang alat gempa GFZ di Stasiun.
Stasiun Meteorologi Lhokseumawe mempunyai tugas untuk melakukan pengamatan synoptik dan penerbangan. Pengamatan Synoptik adalah pengamatan unsur-unsur cuaca yang dilakukan secara serentak dengan Stasiun pengamat meteorology lainnya pada waktu yang bersamaan dalam UTC (Universal Time Coordinated), sedangkan pengamatan penerbangan adalah pengamatan unsur-unsur cuaca yang dilakukan untuk mendukung penerbangan pesawat, baik saat take off, landing, maupun saat terbang di udara.
Pada awalnya Stasiun Meteorologi Lhokseumawe hanya melakukan pengamatan cuaca saja, namun sejak tahun 2011 mulai dilakukan pelaporan prakiraan cuaca baik untuk di wilayah bandara maupun untuk wilayah Aceh Utara dan sekitarnya. Petugas operasional di Stasiun Meteorologi ada dua macam yaitu, Observer (pengamat) dan Forecaster (prakirawan). Observer bertugas melakukan pengamatan cuaca tiap-tiap jam, sedangkan Forecaster bertugas membuat prakiraan cuaca yang dibuat menggunakan data-data pengamatan dari observer serta didukung data-data lainnya, baik itu dari gambar model cuaca, citra satelit maupun citra radar cuaca.
