基于1955—2024年西安市不同历时年最大降水量序列，结合强降水频率、概率分布特征等，对各历时年最大降水量变化特征进行统计分析。利用广义极值分布（generalized extreme value distribution,GEV）拟合典型代表时段年最大降雨极值的概率分布，并计算各历时不同重现期下的降雨极值。结果表明：（1）不同历时年最大降水量序列之间普遍存在强相关性，且历时越近相关性越强，特别是45 min历时与其他历时均表现出极强相关性。（2）从总体趋势看，随着降雨历时的延长，各典型代表时段年最大降水量的标准差呈现增大趋势，同时各历时年最大降水量的年际变化显著，且均呈现增强趋势，其中60 min历时的增强趋势尤为突出，增速为16 mm/10 a。（3）西安典型代表时段的降水极值数据总体上符合GEV分布特征，估算不同重现期的降雨极值，与实测资料对比发现，各典型代表时段的最大降水量均超过50 a一遇水平，个别历时年极端降水量超过100 a一遇水平。