本发明公开了一种俯仰多波束天气雷达，包括基座、偏馈天线反射面、多个馈源喇叭、旋转底座、旋转机构、第一伺服驱动器、发射接收模块、数据处理器、通讯模块、电源模块、供电电源；多个馈源喇叭通过多套平行的馈线系统与发射接收模块分别连接，在同一扫描时刻生成具有互不重叠的俯仰角覆盖范围的多个波束；数据处理器对调频信号或相位编码信号变频放大处理后分发至多个馈源喇叭，再经偏馈天线反射面辐射至探测目标表面，以及接收多个馈源喇叭反馈的回波信号，结合接收到的多个回波信号计算得到探测目标回波信息。本发明成功解决了现有相控阵天气雷达成本高的不足，同时解决了传统天气雷达观测时间长、结构复杂、可靠性低等问题。