峄城区的气候属暖温带季风性气候区。四季分明，季风明显，雨热同季。虽是内陆，近沿海受海洋气候的影响，东风为多，大陆性海洋性气候皆不典型。
日照
全区年日照时数平均为2367.98小时，全年日照百分率为54％，以5、6月份日照时数最多，月平均可达241小时。其次3、4月份和8-10月份，也都在200小时以上。光能丰富，但利用率较低，作物产量也不高。
各月日照时数和日照百分率
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│月份 │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11 │12 │合计 │
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│日照时数│169.0 │162.8 │201.6 │206.8 │241.0 │241.6 │196.6 │218.8 │200.1 │200.8 │166.9 │162.7 │2367.98 │
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│百分率％│54 │53 │55 │53 │56 │56 │45 │53 │54 │50 │54 │54 │54 │
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气温
全区历年平均温度13.9℃。其中一月份最冷，平均温度－0.9℃。极端最低气温为－19.2℃，(1969年1月31日)。七月份温度最高，平均为26.7℃。极端最高气温39.6℃，(1966年7月19日)。年差27.6℃。
各月平均温度表
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│月份│1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11 │12 │
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│温度│－0.9 │1.5 │7.5 │14.2│20.2│24.0│26.7│26.3│21.3│15.2│8.0 │1.4 │
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本区冬季最长，夏季次之，春季略长于秋季，具有冷热持续较长的特点。
四季持续日数表
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│季节 │春 │夏 │秋 │冬 │
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│起止期日/月 │26/3～25/5│26/5～9/9 │10/9～6/11│7/11～25/3│
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│持续天数 │61 │107 │58 │139 │
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│占全年％ │17 │29 │16 │38 │
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降水
本区一般情况下降水较为充沛，年平均降水量为874.1毫米。其中，夏季占年降水量的64％，秋季占16.7％，冬季占4.1％，春季占14.5％。由于降水变率大，常常出现涝、旱灾害。有时一日降水量可达313.2毫米，出现在1972年7月5日阴平镇。年降水量最高可达1045毫米(1960年)；最少仅有356.3毫米(1973年)，相差3倍。全年平均降水日83.8天。最多109天，为1964年；最少仅64天，为1979年。
风
据1958年-1968年、1970年-1980年资料统计，本区年平均大风天数为8.7天(瞬时风速≥17.0米/秒或风力≥8级)。最多达21天(1979年)，最少3天(1962年)。春季发生大风天数最多，平均3.9天，夏季为2.1天，冬季为1.4天，秋季最少为1.3天。大风日数最多的3、4月份，平均每月各为1.5天。1979年11月份大风日数最多达6天。最大风速23.3米/秒，发生在1979年5月。
各月最大风速(米/秒及风向)表
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│月份│1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11 │12 │全年│
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│风速│18.0│18.7│18.7│23.0│23.3│18.0│13.0│14.0│12.0│19.0│18.0│14.0│23.3│
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│风向│SW │WNW │NNE │S │W │SSE │SW │BNE │NE │NNW │NE │NW │W │
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│年份│1980│1980│1979│1986│1979│1979│1978│1965│1968│1979│1962│1967│1979│
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霜期
据1960年至1980年资料分析，平均初霜日期为10月28日，最早10月11日(1971年)，终霜期平均为4月15日，最早3月31日(1977年)，最晚4月23日(1971年)，全年平均无霜期为195天。1977年霜期长达223天。