利用2015—2022年西安市环境监测数据和气象观测数据，分析O3质量浓度变化特征及气象影响因素，并对臭氧污染的天气形势进行分型。结果表明：（1）2015—2022年西安市O3平均质量浓度呈波动上升趋势，呈单峰型月、日变化特征，夏季及其前后（4—9月）浓度较高，且6月和7月O3污染最为凸显；7:00—8:00为O3质量浓度谷值，15:00—16:00为峰值。（2）O3质量浓度与气温、风速、日照时数呈显著正相关，与相对湿度呈显著负相关。当日最高气温在32~39 ℃之间，日照时数5 h以上，日平均湿度在33%~74%之间，日平均风速在1~3 m/s之间，O3污染出现概率明显增加，且强度也增强，更易出现O3中度污染。（3）西安市臭氧污染的天气形势为脊前西北气流型、平直气流型、槽前西南气流型和副高型，占比最高的天气形势为脊前西北气流型和平直气流型，地面多为均压场或低压控制。（4）主城区O3污染的空间分布呈现明显的西高东低的特征，其中脊前西北气流和槽前西南气流控制时，O3污染区域相对更广，城西和城北O3污染较凸显。