泰安市屬於溫帶大陸性半溼潤季風氣候區，四季分明，寒暑適宜，光溫同步，雨熱同季。春季乾燥多風，夏季炎熱多雨，秋季晴和氣爽，冬季寒冷少雪。全市多年平均太陽輻射總量為121.58千卡/平方釐米，年際變化在112—131千卡/平方釐米之間。年內以5月份最多，12月份最少。按80%保證率計算，全年輻射總量為117.9%千卡/平方釐米。在3—11月份作物生產發育期間，可有102億千卡/公頃的能量供利用。
泰安市年平均氣低溫為12.9℃。年內7月份最高，平均26.4℃，1月份最低，平均為-2.6℃。極端最高氣溫41℃，極端最低氣溫-27.5℃。在地域分佈上，南部、西部較高，東部、北部偏低。全年平均≥0℃的積溫4731℃，≤10℃的積溫4213℃，無霜期平均195天，最長可達241天，最短為161天。受地形、地貌影響，垂直的變化，地域的差異，形成了一些區域性小氣候區。泰山山頂年平均氣溫僅有5.2℃，而年降水量達1163.8毫米；徂徠山前、柴汶河畔的高溫小區，年均氣溫14℃以上，比全市平均高出三、四百度，達到了亞熱帶標準。
