国境の概念を超えた気象の特性上、国際協力は必須であり、すべての国家が世界気象機関(WMO)を中心とする国際協力によって、世界的な気象サービスの発展に取り組んでいる。気象庁は、WMOを通じた協力活動のみならず、多国間、二国間協力事業を積極的に推進している。
WMOが主管する各事業に積極的に参加し、WMO会員国と継続した協力関係を推進する等、国際社会における模範的な役割を果たすための取り組みを進めている。
台風委員会は、アジア地域における台風被害の減少を目指し、1968年にアジア太平洋経済社会理事会(UNESCAP)と世界気象機関(WMO)が共同で設立したもので、全14か国が会員国として参加している。韓国は、機構の創設会員国として、会員国と台風予報及び災害防止に関する技術と経験を交換し、台風予報の精度向上と迅速な伝達システム構築に取り組んでいる。韓国は毎年開かれる台風委員会総会に参加しており、第23回(1990年)、第32回(1999年)総会はソウルにて開催された。
韓国、中国、日本は、2004年から地震関連省庁長官会議を通じた相互協力を行っている。特に、日本の気象庁とはリアルタイムで地震観測データを交換し、津波発生時には国内の水位予測情報を入手する等、緊密な協力体制を構築しており、中国地震局とも約定を締結し、地震分野での協力関係を維持している。また、この他にも、政府間の様々な国際会議や地震及び津波の災害予防を目指す国際的な取り組みに参加している。
気象庁では、韓国が保有する技術を開発途上国へ供与するため、韓国国際協力団(KOICA)の後援により、1998 年から外国人予報官教育課程を開始し、2006年からは気象業務情報通信技術活用課程、通信海洋気象衛星(COMS)資料分析課程、アフリカ気象災害対応能力培養課程等を2~4週間の日程で実施している。