船舶氣象站（ship meteorological station）是利用船舶為載體的氣象觀測系統，通過對船舶航行過程中的海面以上、海氣界面以及與海洋氣象災害相關的海面以下氣象、水文和環境等要素進行長期、穩定、持續的觀測，為海上氣象預報和氣候變化監測研究提供高時空密度的觀測數據，為海上航運、航空、海洋生產作業安全、海防安全、軍事活動等提供氣象保障基礎數據，同時也為衛星、雷達等遙感信息驗證和訂正提供依據。 船舶站由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括數據采集器、傳感器和外圍設備，其中外圍設備包括通信設備、電源系統、航向航速測量儀、本地終端（微機）等。軟件部分包括嵌入式軟件（數據采集器內）和業務應用軟件（微機內）。
由于船舶頂甲板一般很狹小，且船舶自身需要安裝各種設備、天線，可以利用的空間很小，因此，船舶氣象站儀器布設應盡量保證各儀器之間距離，保證各儀器和傳感器的代表性。
風傳感器盡量靠近船首部并高于高艙室，可考慮前主桅桿或頂甲板前部。溫濕傳感器盡量避免煙囪及其他熱源的影響，四周不應有特別潮濕和反射率較強的物體，下墊面應裝木質甲板并涂敷綠色的油漆。氣壓傳感器安裝在避開熱源、不直接通風、沒有陽光直接照射且搖擺震動較輕的部位，可在進氣口增加靜壓裝置，保證氣壓的觀測精度。精密GPS定位儀安裝在風桿附近，定向設備安裝方向應與船舶的軸方向保持一致。所有設備、管線必須連接牢固，不得有松動、晃動現象，使傳感器能在海上高鹽霧環境和船舶搖晃狀態下保持正常工作。 理想情況下，傳感器測量的是未經過船上甲板及船上障礙物的大氣狀況。通常是安裝氣象傳感器的位置，也可以在前甲板的安裝支架以安裝傳感器。如果兩種情況都不能實現時，后選擇是位于駕駛室上部。