日照市地处温带，属典型的暖温带湿润季风区大陆性气候，四季分明，冷热季和干湿季的区别明显。
年平均气温全市平均12.7℃，东部沿海在13.0℃左右，北部山区和西部内陆地区在12.1~12.9℃之间。最热月，沿海地区为8月份，平均气温在25.7℃左右，西北部地区为7月份，平均气温在25.6℃左右，年极端最高气温在40.6~41.4℃之间。最冷月全市出现在1月份，月平均气温在-1.5℃左右，年极端最低气温在-20.1~-13.8℃之间。
年平均降水量全市平均768.7毫米，以东部沿海地区降水量最多，为784.5毫米，西部地区降水量最少，为754.5毫米。
年日照时数全市平均2432.8小时，日照百分率为55%，年无霜期全市平均203天。
年平均风速全市平均2.9米/秒，以沿海地区年平均风速最大，为3.3米/秒。夏半年(4-8月)盛行南到东南风，冬半年(9-5月)盛行北到东北风。
