南京大学气候与全球变化研究院成立于2009年，是一个集大气科学、地球科学、地理科学、环境科学、生态科学、经济和社会科学等多学科交叉的研究机构，是开展气候与全球变化重大问题集成研究和交叉性高层次创新人才培养的重要基地。基于南京大学在季风气候系统和环境研究领域形成的特色和优势，研究院的主要研究方向包括：大气圈-水圈-冰冻圈-岩石圈和生物圈耦合系统即地球系统变化的关键过程及人类活动的作用；东亚季风气候系统变化的灾害、环境和资源效应；气候变化影响下的我国重大灾害的预测和影响评估；人类适应气候变化的理论、方法和技术等。

核心科学问题是：全球变化中亚洲季风系统与地球系统及人类可持续发展的关系。围绕这一核心科学问题当前着重于以下六个领域：季风区域气候与环境的变化规律和成因；大规模城市化对区域水、碳和能量循环的影响；区域地球系统数值模式的发展和模拟；遥感信息和技术在区域变化研究中的应用；低碳经济与可持续发展；减排、碳捕捉和存储技术研发。