El Estatuto de la Agencia Estatal de Meteorología, establece que corresponde a AEMET ser "... miembro de la Agrupación de Interés Económico «Ecomet» y de la Conferencia de Servicios Nacionales de Meteorología en Europa (Eumetnet), la participación en ambas organizaciones, así como en aquellas organizaciones internacionales cuyos miembros sean Servicios Meteorológicos Nacionales y, con carácter general, en proyectos internacionales de cooperación técnica"
Para cumplir sus objetivos, EUMETNET establece programas utilizando los conocimientos técnicos, personal e instalaciones de sus miembros, con un reparto equilibrado de tareas y recursos entre ellos. AEMET participa activamente en numerosos programas de EUMETNET y obtiene de esa participación retornos directos e indirectos.
ECOMET es un Grupo de Interés Económico creado bajo legislación belga a finales de 1995. Tiene 25 miembros, todos ellos Servicios Meteorológicos Nacionales (SMN) europeos.
El principal objetivo de ECOMET es preservar el intercambio de información meteorológica libre de cargos económicos y sin restricciones entre los SMN para sus funciones internas y como servicio público, en el marco de las regulaciones de OMM. Pretende también asegurar una distribución amplia e igualitaria de datos meteorológicos básicos y productos para aplicaciones comerciales del sector privado, dentro de las regulaciones y directivas de la Unión Europea.
El consorcio HIRLAM está integrado por los Servicios Meteorológicos Nacionales de Dinamarca, Estonia, Finlandia, Holanda, Irlanda, Islandia, Lituania, Noruega, Suecia, España y el de Francia como miembro asociado. HIRLAM coopera en el desarrollo y explotación de modelos numéricos de alta resolución para uso operativo en la predicción meteorológica. Su sistema de análisis y predicción constituye la base para la predicción meteorológica operativa a corto plazo en dichos países.
La Agencia Estatal de Meteorología es miembro del Grupo HIRLAM desde 1997 y ha participado en todos los programas desde entonces. En diciembre de 2015 se firmó el acuerdo para la última fase del Programa Hirlam C que se desarrolla entre 2016 y 2020. A partir de 2021 se espera proceder a una integración con el consorcio Aladin, lo que añadirá muchos más miembros a la colaboración
El Consorcio internacional EC-Earth aúna el esfuerzo de 27 organizaciones europeas para colaborar en el desarrollo de un nuevo modelo global acoplado del Sistema Atmósfera-Océano-Criosfera-Tierra-Biosfera útil para la predicción desde el rango temporal estacional al decadal y que sirva de base al desarrollo de escenarios de cambio climático. La Agencia Estatal de Meteorología participa en este programa desde 1997 a través de sucesivos acuerdos.