องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (อังกฤษ: World Meteorological Organization; ย่อ WMO) เป็นองค์การระหว่างรัฐบาลซึ่งมีรัฐและดินแดนสมาชิกจำนวนหนึ่งร้อยเก้าสิบเอ็ดราย จัดตั้งขึ้นเป็นทบวงการชำนัญพิเศษขององค์การสหประชาชาติเมื่อ ค.ศ. 1950 สืบต่อจากองค์การอุตุนิยมวิทยาระหว่างประเทศ (International Meteorological Organization) ที่จัดตั้งเมื่อ ค.ศ. 1873 มีหน้าที่ด้านอุตุนิยมวิทยา อุทกวิทยาเชิงปฏิบัติการ และภูมิศาสตร์กายภาพแขนงที่เกี่ยวข้อง มีสำนักงานใหญ่อยู่ ณ กรุงเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ และเป็นสมาชิกกลุ่มพัฒนาสหประชาชาติ (United Nations Development Group) ด้วย[1]ปัจจุบัน Gerhard Adrian[2] เป็นประธานาธิบดีและ ชาวฟินน์ Petteri Taalas[3] เป็นเลขาธิการของ WMO.