Метеостанция была открыта в 1899 году в центре Кольского полуострова, в Ловозеро – Лапландском погосте. Напомним, что вопрос об открытии станции не раз вставал перед Главной геофизической обсерваторией, но отдаленность от более-менее обжитого побережья Мурмана, отсутствие дорог и постоянного населения затрудняло ее создание. Благодаря усердию священника Николая Николаевича Шмакова, ставшего первым наблюдателем, 12 марта 1899 года были начаты метеорологические наблюдения. В 1913 году из-за социальных и политических потрясений добравшихся даже в эту глухомань наблюдения были прерваны и возобновлены только в 1922 году.
С 1922 года метеостанция располагалась на правом берегу реки Вирмы, летом 1927 года - перенесена на левый берег, где и находилась до конца 1975 года, далее наблюдения были продолжены в старом аэропорту. В село Ловозеро метеоплощадку перенесли в 1980 году
С 1922 года по сегодняшний день станция «Ловозеро» работает непрерывно.
С тридцатых годов в связи с освоением месторождений полезных ископаемых начался период наиболее активного изучения озер Кольского полуострова. В июне 1932 года к метеорологическим наблюдениям станции добавились водомерные на озере Ловозере.
В годы Великой Отечественной войны гидрометеорологи не прекращали своих наблюдений, оказывая постоянную помощь действующей армии, флоту и авиации.
В настоящее время ГМС «Ловозеро» в полном объеме выполняет: метеорологические (восемь синоптических сроков и два дополнительных), актинометрические (с 14.02. 2000 года по интегратору), гидрологические, агрометеорологические наблюдения и наблюдения за состоянием окружающей среды. Данные всех видов наблюдений, полученные ГМС «Ловозеро», участвуют в оперативном обмене информацией, обрабатываются, обобщаются и пополняют Государственный фонд данных.