Khí tượng học thủy văn (Hydrometeorology) là một nhánh của khí tượng thủy văn chuyên nghiên cứu sự chuyển đổi nước và năng lượng giữa bề mặt đất và bầu khí quyển thấp hơn. Các nhà thủy văn thường sử dụng các nhà khí tượng học và các sản phẩm do các nhà khí tượng học tạo ra Ví dụ, một nhà khí tượng học dự báo mưa 2-3 inch tại một khu vực cụ thể và sau đó một nhà thủy văn sẽ dự báo tác động cụ thể của cơn mưa đó lên trên địa hình. UNESCO có một số chương trình và hoạt động liên quan đến việc nghiên cứu các mối nguy hiểm tự nhiên có nguồn gốc khí tượng thủy văn và giảm thiểu tác động của chúng. Trong số các mối nguy hiểm này là kết quả của các quá trình tự nhiên hoặc các hiện tượng khí quyển, thủy văn hoặc hải dương học như lũ lụt, lốc xoáy nhiệt đới, hạn hán và sa mạc hóa. Nhiều quốc gia đã thiết lập một khả năng khí tượng thủy văn để hỗ trợ dự báo, cảnh báo và thông báo cho công chúng về những mối nguy đang phát triển này.