Наблюдения за погодой в городе Устюжна начались в апреле 1885 года. Самая первая станция располагалась при городском училище в центре города, в наблюдениях принимали участие педагоги и ученики училища. Последующие 10 лет наблюдения за погодой велись эпизодически. Возобновила свою деятельность станция только в августе 1928 года, метеоплощадка до 1936 года располагалась на центральной площади, где был разбит городской сквер. Работала станция по 2 разряду, возглавляла ее В.И.Тертихорова. В 1936 году она была перенесена на юго-восточный пригород Устюжны, в деревню Ганьки. В 1963 году станцию решено было перенести в район аэропорта.
С 1935 года в Устюжне были начаты агрометеорологические наблюдения, так необходимые для обслуживания сельскохозяйственных предприятий района. Объем наблюдений на станции постепенно увеличивался, устанавливались новые приборы, осуществлялся переход от визуальных наблюдений к инструментальным. С середины 50-х годов до 1978 года проводилось обслуживание авиаперелетов по трассам до Вологды, Новгорода, Ленинграда. В 70 и 80 годы на станции с помощью выпуска шар-пилотов определяли направление и скорость ветра на высотах. Начальником станции долгие годы работала А.П. Дюжева. Антонина Петровна пришла работать на станцию в октябре 1938 года, годом спустя была направлена на 3-х месячные курсы переподготовки в Архангельске. Пройдя вторые курсы в 1942 году, она была назначена начальником ГМС Устюжна. На этой должности она проработала всю войну, видела, как военнопленные строили аэродром и ангары для самолетов. После войны Антонина Петровна уезжает из Устюжны вслед за мужем, однако возвращается обратно в 1950 году. В период с 1962 по 1977 г. она возглавляет АМСГ Устюжна, закончила Московский гидрометеорологический техникум.
В 1957-58г.г. станция была участницей Всесоюзной сельскохозяйственной выставки в Москве. За отличную работу станция была награждена медалью участника выставки, а также были награждены медалями начальник станции А.П. Дюжева, агрометеоролог В.Д.Грибкова.
Немало добрых слов можно сказать о всех работавших в разные периоды станции: это Лидия Алексеевна Голубева, Вера Васильевна Белова (начальник станции с 1977 года по 1983), Лидия Ивановна Богомолова (начальник станции 1983 по 1992 года), Надежда Федоровна Воробьева, Зинаида Николаевна Котомина.
В 1978 году авиапассажирские перевозки были закрыты и АМСГ Устюжна переименована в М-2 Устюжна. В эти годы проводился большой объем агронаблюдений за сельхозкультурами: рожью, ячменем, овсом, клевером, льном, картофелем, травами. Инструментальное определение влажности почвы проводили на 5 участках. Специалисты колхоза, где были расположены наблюдательные участки, всегда интересовались температурой пахотного слоя, глубиной промерзания почвы, приростом трав и картофеля в период созревания культур. На станции проходили практику студенты Ростовского, Туапсинского и Московского техникумов.
В 90-е годы коллектив на метеостанции почти полностью обновился, но оставался таким же профессиональным, дружным, сплоченным. Много лет станцией руководила Ольга Николаевна Петрова. 
И в настоящее время метеорологическая станция М-2 Устюжна работает круглосуточно по полной программе метеорологических и агрометеорологических наблюдений.
С 2010 года на станции установлено новое оборудование — автоматический метеорологический комплекс. На монитор компьютера выводятся данные о скорости и направлении ветра, о температуре и относительной влажности воздуха, об атмосферном давлении, температуре подстилающей поверхности. Техники круглосуточно отслеживают показания приборов.
Зимой ведутся наблюдения за высотой и плотностью снега, определяется запас воды в снежном покрове. Работники станции обеспечивают полное и качественное выполнение метеорологических, радиометрических, агрометеорологических видов наблюдений, предусмотренных Государственным планом. Материалы наблюдений М-2 Устюжна обобщены и опубликованы в климатических справочниках, ежегодниках и ежемесячниках. Оперативная информация станции используется синоптиками в прогностических целях и при обслуживании отраслей экономики Вологодской области.
На метеорологической станции Устюжна работает очень дружный, сплоченный коллектив. Возглавляет станцию начальник Никулина Светлана Леонидовна. Вместе с ней трудятся метеорологи – Большакова Татьяна Вениаминовна, Кошелева Светлана Олеговна, Самуленкова Любовь Анатольевна, агрометеоролог Персидская Наталья Николаевна. И какой бы не была погода, наши метеорологи выходят на метеорологическую площадку, точно и тщательно производят измерения, и никогда не унывают.
От всей души поздравляем коллектив станции с юбилеем, желаем здоровья и дальнейших успехов в работе.
Начальник отдела оперативно-методической работы наблюдательной сети
Кочанова Тамара Алексеевна