西安市平原地區屬暖溫帶半溼潤大陸性季風氣候，冷暖乾溼四季分明。冬季寒冷、風小、多霧、少雨雪；春季溫暖、乾燥、多風、氣候多變；夏季炎熱多雨，伏旱突出，多雷雨大風；秋季涼爽，氣溫速降，秋淋明顯。年平均氣溫13.0℃~13.7℃，最冷1月份平均氣溫-1.2℃~0.0℃，最熱7月份平均氣溫26.3℃~26.6℃，年極端最低氣溫-21.2℃（藍田1991年12月28日），年極端最高氣溫43.4℃（長安1966年6月19日）。年降水量522.4~719.5毫米，由北向南遞增。7月、9月為兩個明顯降水高峰月。年日照時數1646.1~2114.9小時，年主導風向各地有差異，西安市區為東北風，周至、戶縣為西風，高陵、臨潼為東東北風，長安為東南風，藍田為西北風。氣象災害有乾旱、連陰雨、暴雨、洪澇、城市內澇、冰雹、大風、乾熱風、高溫、雷電、沙塵、大霧、霾、寒潮、低溫凍害。
