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明治二十八年（1895年），日本領臺，次年，臺灣總督府發布「第九十七號敕令」，制定測候所編制，至明治三十四年（1901年），陸續完成五所正式測候所新址，昭和年間，「臺灣總督府氣象臺」擴充全臺測候所為二十四所。
昭和十七年（1942年）淡水測候所設立背景係為配合建於昭和十五年（1940年）之淡水飛行場所設立的測候站，進行航空氣象觀測，服務軍方，當時稱為「臺灣總督府氣象臺淡水飛行出張所 」。
二次大戰結束，民國三十四年（1945年）由臺灣省氣象局接收，「淡水飛行場出張所」改名為「臺灣省氣象局淡水測候所」。「淡水測候所」名稱沿用至民國六十五年（1976年），改稱「淡水氣象測站」，隔年，淡水氣象測站的編制移撥給梧棲站，民國七十八年（1989年）全臺「氣象測站」改稱「氣象站」迄今，並於民國八十九年（2000年）公告為縣定古蹟（今新北市定古蹟），原有之辦公廳舍建物因損毀嚴重而於民國九十二年（2003年）拆除，現僅存風力塔及廳舍階梯殘蹟。