アメダス
雄武*(特別地域気象観測所)、興部、西興部*、紋別*(特別地域気象観測所)、紋別小向*(紋別空港)、湧別、滝上*、上藻別-、常呂、遠軽*、佐呂間*、網走*(網走地方気象台)、宇登呂*、丸瀬布-、白滝*、生田原、仁頃山-、北見*、女満別*(女満別空港)、東藻琴-、小清水、斜里*、留辺蘂*、境野、美幌、山園-、置戸常元-、津別*、津別二又-
根室振興局
羅臼*、糸櫛別-、標津、上標津、中標津*、根室中標津*(中標津空港)、別海*、根室*(特別地域気象観測所)、納沙布、厚床*
釧路総合振興局
川湯*、弟子屈、阿寒湖畔*、標茶*、鶴居*、中徹別*、塘路-、茶内原野-、榊町、阿寒-、鶴丘*(釧路空港)、太田*、二俣-、白糠*、釧路*(釧路地方気象台)、知方学
十勝総合振興局
三股-、小利別-、陸別*、ぬかびら源泉郷*、柏倉-、上螺湾-、上士幌*、足寄、押帯-、本別*、新得*、鹿追、駒場、芽室*、帯広*(帯広測候所)、池田、留真-、浦幌*、帯広泉*(帯広空港)、糠内、上札内*、更別、大津、大樹*、広尾*(特別地域気象観測所)
胆振総合振興局
安平-*、厚真、穂別*、大滝*、森野、苫小牧*(特別地域気象観測所)、大岸*、洞爺湖温泉-、カルルス-、白老*、鵡川、伊達、登別*、室蘭*(室蘭地方気象台)
日高振興局
日高*、仁世宇-、旭-*、日高門別、新和、笹山-、静内*、三石、中杵臼*、浦河*(特別地域気象観測所)、目黒-*、幌満-、えりも岬
渡島総合振興局
長万部*、八雲*、森*、大沼-*、川汲、北斗、函館*(函館地方気象台)、高松*(函館空港)、戸井泊-、知内-、木古内、千軒-*、松前、熊石*
檜山振興局
せたな、今金*、奥尻、米岡(奥尻空港)、潮見-、鶉*、江差*(特別地域気象観測所)、石崎-
観測所名の後の記号は、-:降水量のみ観測、*:積雪の深さも観測、-*:降水量と積雪の深さを観測。
観測される気象データをより精密なものとするために、アメダス観測所や観測所内の機器の設置環境にも工夫がされている。
まず、観測機器を集めて設置している真下の地面には、30m以上の芝生を設置し、地面からの反射日射を減らし、雨粒の跳ね返りを少なくしている。
観測所(一部を除く)の周囲には、風の通りを妨げないような柵を設置し、外部から小動物等の侵入をできるだけ防いでいる。また、さらにその周囲は極力開けた場所とし、樹木や建物などによって日光が遮られたり、風通しが悪くなったりしないよう配慮されている。
また、盆地内にあり風の測定に影響がある雲仙岳特別地域気象観測所のように、近くの山頂に測風塔のみ移設して風を観測している場合もある。
積雪計は日本海側や山岳地の豪雪地帯、北・東日本、西日本の一部に設置され、それ以外の地域でも各都府県毎に1ヶ所(気象台)ずつ設置。積雪が非常にまれな沖縄県は、気象台を含めて1ヶ所も設置されていない。
設置される機器をみると、まず観測データを集めてアメダスセンターに送ったり電源を供給したりするデータ変換装置が筐体に収納される形で設置される。データ変換装置は多くが屋外に設置されるが、屋内のものもある。
気象業務法第9条により、観測を行う機器は気象測器検定に合格したものでなければならないと規定されている。また同法37条により、観測機器を故意に壊した者は、3年以下の懲役または100万円以下の罰金の刑に処せられる。
観測所の詳細な所在地(地番)は公開されていない。以前、「アメダス観測所を設置している機関に対して直接電話や訪問などが多々行われた」(引用)ことから、そうした機関の迷惑にならないようにとの配慮からである。