กรมอุตุนิยมวิทยา ดำเนินการจัดตั้งสถานีตรวจอากาศด้วยเรดาร์ที่ท่าอากาศยานขอนแก่น อ.เมือง จ.ขอนแก่น เริ่มก่อสร้างหอเรดาร์แห่งใหม่ เมื่อวันที่ 21 กันยายน 2535 สร้างเสร็จวันที่ 18 เมษายน 2536

นายไกรสร พรสุธี รองอธิบดีฝ่ายบริหารเป็นประธานตรวจรับหอเรดาร์ขอนแก่น

พฤษภาคม 2536 บริษัทไทยอิควิพเม้นต์ ทำการติดตั้งเครื่องเรดาร์ S-BAND DWSR-88S

นายธวัชชัย พฤกษะวัน รองอธิบดีฝ่ายวิชาการเป็นประธานตรวจรับเครื่องเรดาร์

กรมอุตุนิยมวิทยามีหนังสือชี้แจงถึงกรมการบินพลเรือนให้เปลี่ยนแนวถนนไม่ให้ตัดผ่านหอเรดาร์ขอนแก่น จากโครงการปรับปรุงท่าอากาศยานขอนแก่น

กรมอุตุนิยมวิทยา มีคำสั่งที่ คค 0803/1827 ให้ก่อสร้างอาคารที่ทำการศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน เป็น คสล. สูง 3 ชั้น มีดาดฟ้า ขนาดกว้าง 12 เมตร ยาว 20 เมตร

นายสมิทธ ธรรมสโรช อธิบดีกรมอุตุนิยมวิทยาได้กำหนดแผนผังก่อสร้างอาคารศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน ใกล้หอเรดาร์ขอนแก่น

คณะกรรมการพิจารณาประกวดราคา โดยมีนายดุษฎี สาริกบุตร ผู้อำนวยการกองตรวจอากาศเป็นประธานในการคัดเลือก ปรากฏว่า ห้างหุ้นส่วนจำกัด ขอนแก่นก่อสร้างประมูลได้ราคา 6,840,000 บาท ด้วยเหตุที่งบประมาณ พ.ศ. 2539 ที่ตั้งไว้ไม่พอจ่าย กรมอุตุนิยมวิทยาจึงได้ทำหนังสือขอต่อรองกับห้างหุ้นส่วนจำกัด ขอนแก่นก่อสร้าง

ห้างหุ้นส่วนจำกัด ขอนแก่นก่อสร้าง มีหนังสือถึงกรมอุตุนิยมวิทยายินยอมลดเหลือเท่าวงเงินงบประมาณ 6,489,000 บาท

คณะกรรมการได้ตรวจรับอาคารศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน โดยนายสมนึก ปิ่นกุมภีร์ หัวหน้าสถานีตรวจอากาศขอนแก่นเป็นประธาน

นายทวีสิทธิ์ ดำรักษ์ รองอธิบดีฝ่ายบริหาร เดินทางมาสถานีตรวจอากาศขอนแก่น เตรียมการย้ายตรวจอากาศการบินจากหอบังคับการบินขอนแก่นมาที่อาคารศูนย์ฯ

ในปีเดียวกันนายดุษฎี สาริกบุตร ผู้อำนวยการตรวจอากาศมีคำสั่งให้ย้าย สถานีตรวจอากาศขอนแก่น ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองใกล้สถานีบริษัทขนส่ง ไปอยู่ที่อาคารศูนย์ฯ ท่าอากาศยานขอนแก่น

ตั้งแต่ พ.ศ. 2542-2552 สถานีตรวจอากาศขอนแก่น ตั้งอยู่ ท่าอากาศยานขอนแก่น ต.บ้านเป็ด อ.เมือง จ.ขอนแก่น มีนายสมนึก ปิ่นกุมภีร์ เป็นหัวหน้าสถานีตรวจอากาศขอนแก่นจนถึง พ.ศ. 2543 และมีหัวหน้าสถานีต่อไปอีก 3 ท่าน

กรมอุตุนิยมวิทยามีคำสั่งที่ 60/2549 จัดตั้งศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบนขึ้นเป็นหน่วยงานภายในระดับกอง

กรมอุตุนิยมวิทยามีคำสั่งที่ 263/2551 มอบหมายให้

1.นายทวีวัฒน์ นิลเพชรรัตน์ ปฏิบัติหน้าที่ในฐานะผู้อำนวยการศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออก เฉียงเหนือตอนบน จังหวัดขอนแก่น

2.ว่าที่ร้อยตรี ธนะสิทธิ์ เอี่ยมอนันชัย ปฏิบัติหน้าที่ในฐานะผู้ช่วยอำนวยการศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน จังหวัดขอนแก่น

ศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบนจัดตั้งตามกฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการกรมอุตุนิยมวิทยา กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร

กรมอุตุนิยมวิทยา มีคำสั่งที่ 160/2552 แต่งตั้งให้นายทวีวัฒน์ นิลเพชรรัตน์ รักษาราชการแทนผู้อำนวยการศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน

กรมอุตุนิยมวิทยา มีคำสั่งที่ 261/2552 แต่งตั้งข้าราชการให้ดำรงตำแหน่งใหม่ ตามกฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการกรมอุตุนิยมวิทยา ดังนั้นส่วนเฝ้าระวังสภาวะอากาศและส่วนติดตามสภาวะอากาศได้ปฏิบัติงานที่หอเรดาร์ขอนแก่น

รรก.ผอ.ศบ. จึงมีหนังสือที่ ทก 0407/5427 ถึงกรมอุตุนิยมวิทยาขออนุญาตให้ข้าราชการฝ่ายบริหารงานทั่วไป ส่วนพยากรณ์อากาศ ส่วนสารสนเทศอุตุนิยมวิทยา กับส่วนสื่อสารและเครื่องมือ ปฏิบัติหน้าที่ ณ ที่เดิมไปก่อนจนกว่าการปรับปรุงอาคารปฏิบัติงานชั้นที่ หนึ่งและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องจะแล้วเสร็จ

กรมอุตุนิยมวิทยา มีคำสั่งที่ 470/2552 แต่งตั้งให้นายทวีวัฒน์ นิลเพชรรัตน์ เป็นผู้อำนวยการศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน

ผอ.ศบ. ได้ทำหนังสือเรียกข้าราชการส่วนพยากรณ์อากาศ ส่วนสารสนเทศอุตุนิยมวิทยา ส่วนสื่อสารและเครื่องมือและส่วนติดตามสภาวะอากาศที่เหลือให้กลับมาปฏิบัติงานที่ศูนย์ตั้งแต่วันที่ 1 พฤษภาคม 2553 เป็นต้นไป เนื่องจากการปรับปรุงชั้นที่หนึ่งอาคารปฏิบัติงานได้เสร็จเรียบร้อยเเล้ว

ข้าราชการของศูนย์อุตุนิยมวิทยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน ประกอบด้วยฝ่ายบริหารทั่วไป ส่วนพยากรณ์อากาศ ส่วนสารสนเทศอุตุนิยมวิทยา กับส่วนสื่อสารและเครื่องมือ เริ่มปฏิบัติงานที่ชั้นหนึ่งอาคารศูนย์ (วันที่ 1-2 พฤษภาคม 2553 เป็นวันหยุดราชการ)