Az első világháborút követő összeomlás az Intézetet sem kerülhette el, a háborús vereséget, valamint az Osztrák-Magyar Monarchia felbomlását követő egy évtized a stagnálás időszaka volt.

Az 1920-as évek végétől a repülésmeteorológia kiszolgálását célzó magas-légköri megfigyelések fejlődése, valamint a balatoni viharjelző szolgálat létrejötte új lendületet adott az Intézetben folyó munkának. 1925-ben az Intézet kapcsolatainak kiszélesítésére, megalakult a Magyar Meteorológiai Társaság.

A második világháború nemcsak az állomáshálózatban, hanem a központi épületben is nagy károkat okozott. A helyreállítás után gyorsan megindult a munka, a feladatok kibővültek. Az Intézet átvette a polgári légi forgalom meteorológiai igényeinek kiszolgálását. 1947-ben Aujeszky László, az akkori igazgató aláírta a Meteorológiai Világegyezményt, mely a Meteorológiai Világszervezet (WMO) céljait és első szervezeti szabályzatát szentesítette.

1950-ben az Intézet új felügyeleti szervhez, a Honvédelmi Minisztériumhoz került. Új igazgatónak Dési Frigyest nevezte ki az akkori honvédelmi miniszter. Ebben az évben kivált az Intézet keretéből a földmágnesességi kutatásokat végző csoport, így a nevünk „Országos Meteorológiai Intézetre” (OMI) módosult. 1952-ben átadták Pestlőrincen a Marczell György Obszervatóriumot, de az ország számos más területén is létesültek obszervatóriumok, például Siófokon, Keszthelyen, Kékestetőn, Pécsett, Kecskeméten, Szarvason és Martonvásáron.

1953-ban a Minisztertanács közvetlen fennhatósága alatt állt az Intézet, majd 1967-ben, a 2016/1967. (IV.22.) Minisztertanácsi határozat alapján az MTA, később 1968-tól az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság (OMFB) felügyelete alá került.

1970-ben OMI jogelődjének megalakulásának centenáriumán az OMFB 1/1970 (VI.11.) rendeletében határozta meg az Intézet új nevét, mely „Országos Meteorológia Szolgálat” lett. A szervezeti felépítés is megváltozott, három intézetre tagozódott. A Központi Előrejelző Intézethez az előrejelzés, az agrometeorológia és a repülésmeteorológia tartozott, a Központi Meteorológiai Intézetben a megfigyelések és az ehhez kapcsolódó állomáshálózat fenntartása, valamint az adatbázis létrehozása és karbantartása volt a fő feladat. A Központi Légkörfizikai Intézetben kutatómunka folyt az agrometeorológia, a felhőfizika és levegőszennyezéshez kapcsolódó témakörökben. 1976-ban beindult a Rakétás Jégeső-elhárító Rendszer Baranya megyében.

1988-tól a Minisztertanács 22/1988. (IV.8.) rendeletével az OMSZ felügyeletét a környezetvédelmi és vízügyi miniszter vette át. A dolgozók létszáma ez évben volt a legmagasabb, közel ezer fő. Hamarosan a gazdasági megszorító intézkedések következményeként le kellett építeni a jégeső elhárító rendszert. Ezek után a dolgozók létszáma radikálisan csökkent.

2021-től az OMSZ feladat és hatáskörét a 353/2021. (VI. 24.) Kormány rendelet határozta meg.

Az Országos Meteorológiai Szolgálat az 547/2023. (XII. 12.) Kormány rendelet értelmében 2023. december 31-én jogutód nélkül megszűnt. Az általa ellátott feladatokat 2024. január 1-től a HungaroMet Magyar Meteorológiai Szolgáltató Nonprofit Zrt. vette át. A több mint 150 évre visszanyúló tradíciónak megfelelően a HungaroMet Zrt. meteorológiai adat-, információgyűjtő és elemző szervezet, amely egyre inkább információszolgáltató szervezetté is vált. Ennek megfelelően a Társaság Magyarország területén szinoptikus mérő- és észlelő hálózatot működtet, magaslégköri rádiószondás méréseket biztosít, működteti a meteorológiai radarhálózatot és a villámlokalizációs-rendszert, biztosítja ezen információk begyűjtését, ellenőrzését, feldolgozását, a meteorológiai adatbázis fenntartását, folyamatos feltöltését. Időjárási elemző és előrejelző tevékenységet folytat, amelyhez nemzetközi előrejelzési központokban elérhető legkorszerűbb előrejelzési produktumokat és saját futtatású előrejelzési modelleket használ fel. Mindezen tevékenységek végzéséhez szükséges és a tevékenységek eredményeként létrejött információk cseréjére fenntartja és fejleszti a Meteorológiai Világszervezet (WMO) és a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet (ICAO) által koordinált telekommunikációs csatornák magyar szakaszát, gondoskodik a hazai meteorológiai adatoknak a nemzetközi távközlési rendszerbe való beadásáról, és a hazánkat érintő adatok elvételéről és feldolgozásáról. A felsorolt feladatok magas szintű ellátásának érdekében a HungaroMet Zrt. kutató-fejlesztő tevékenységet is végez. E tevékenységek eredményeként a HungaroMet Zrt. élet-és vagyonvédelmi tevékenységeket lát el: időjárási katasztrófa - előrejelzés, balatoni, velencei-tavi és tisza-tavi viharjelzés, vegyi- és nukleáris szennyeződés terjedésének előrejelzése, biztosítja egyes államigazgatási intézmények, valamint az állam által felügyelt szervezetek és tevékenységek – együttműködési megállapodásban szabályozott – meteorológiai kiszolgálását (polgári repülés, vízügy, katasztrófavédelem). Ezen feladatok mellett 2024-től a Társaság hangsúlyos szerepet kapott az időjárásfüggő megújuló energiák támogatásában és a globális felmelegedés következtében fellépő időjárási jelenségek hatékony kezelésének elősegítésében, valamint környezetvédelmi feladatokat is ellát.