为筹备深圳市2011年世界大学生夏季运动会，2009年深圳市政府深圳大运会生态环境保障工程项目开始投资建设空气质量预测预报系统，引进数值预报模式开展我市环境空气质量预报工作。该系统自2010年8月起实现业务运行，以4公里的空间分辨率覆盖深圳及周边地区，可提供未来72小时的CMAQ单模式空气质量数值预报产品。
为进一步满足深圳市空气质量预报预警系统建设，人居环境委与相关科研机构于2014年4月合作开发了《深圳市空气质量预报预警及保障支持系统》。该系统软件目前具备CMAQ、CAMX两种数值模式预报，初步完成3公里的空间分辨率72小时的预报产品展示、气象数据展示、预报会商及查询、预报效果评估等功能。从2014年11月起使用该系统完成试用调试工作，2015年起正式使用该系统开展空气质量日报预报业务发布工作。同时，为更好地提供科学决策，发挥不同模式对天气形势的模拟的特长，打破模式局限性，目前正推进空气质量预警预报系统升级改造，拓展优化系统功能，预计2017年年底前加入中科院NAQPMS模式，增加源解析及同化模块，建设多模式集合预报体系，提高我市空气质量中长期和精细化预报预警能力。