在城市发生的灾害中，气象灾害是发生次数最多、频率最高、损失也最大的灾种。气象灾害具有明显的季节性、连锁性、多样性、损失重的特点，直接影响工农业生产、交通运输、城市供电和生命财产安全。一次严重的气象灾害，有可能使城市的发展停滞若干年。
城市气象灾害是城市化引起的不利气候条件，为了防御和减轻灾害，除了研究灾害的形成、变化规律及其影响外，还要改造客观存在的不利条件，减缓或降低因城市化而引起的气象灾害的不利影响。
对于城市暴雨洪涝灾害防御的主要措施是：加强水利防洪设施建设，制定新的市政工程施工标准。加强城市排水系统改造、整治河道。扩大城市绿化面积，促进土壤对雨水的吸收。对于城市热害和消减城市热岛的措施主要为：科学设计房屋建筑，重视天气预报，做好防暑降温准备，扩大城市绿地覆盖率，在增加城区水域面积和喷、洒水设施，降低温度。减少人为热和温室气体排放。尽可能增大城市下垫面的反射率，建筑物外表用浅色装饰材料，可有效增加反射率。大气污染治理措施是：制定排污标准、限制排污量，减少工业排放和机动车排放等……
气象部门应对气象灾害进行长期预测，对灾害发生的趋势做出预报，使防灾决策部门做到心中有数，在重点区域进行防御。目前在我国针对气象灾害的监测体系和网络，除已建有气象观测站、天气雷达站、静止卫星云图接收站、地面自动气象站外，在城区加密了地面自动观测站点的密度，为满足城市减灾防灾的需要，布设了闪电定位仪、新一代雷达，不断提高观测精度。
气象部门发布中、短、临近预报，发布各种天气预警信号，开展灾害性天气和突发事件应急服务等项工作。在突发性灾害天气出现前，如局地大暴雨、伤害性强冰雹天气、短时八级以上大风、高温天气等，气象局发布气象警报。
气象灾害决策服务和应急气象服务。在进行天气预报和监测过程中，发现有上述突发性灾害天气即将发生时，立即制作预警信息，通过电视、电台、电话、手机短信、互联网等多种途径向公众发布。直接通知有可能受灾的地区政府、部门和企事业，并及时向市政府主管部门进行天气情况的报告。向有关部门和单位、新闻媒体、电讯、手机短信、无线通讯等单位要及时发出气象灾害预警信息。
发布天气警报时，提醒市民如何进行防灾减灾，首要任务是保护市民的生命安全。对灾害天气连续进行高科技手段跟踪监测，随时向有关部门发布天气监测情报信息。及时收集灾情，编发气象灾情通报。
开展人工影响天气工作（如：人工消雾、消雹作业），这是减轻相关气象灾害的最根本措施。科学安装避雷装置，积极开展避雷装置检测，整群认识雷电防护知识，采取有效方法保护自己，避免或减轻伤害。
城市气象灾害监测、预警与应急服务系统建设是气象防灾减灾工作的重要内容，是建立全社会预警体系的重要组成部分，直接关系到我国经济社会的可持续发展和公众生命财产安全。
改造客观存在的不利方面。制定社会、经济、环境协调发展的城市规划，城市规划必须考虑气候条件、气象灾害的影响。如工业区布局、街道走向。制定排污标准、限制排污量、绿化环境、调节气候等等。