Valencia cuenta con un clima mediterráneo suave y ligeramente lluvioso durante los inviernos y caluroso y seco durante los veranos. De acuerdo con los criterios de la clasificación climática de Köppen Valencia tiene un clima de transición entre los climas mediterráneo (Csa) y semiárido cálido (BSh).⁵²​ La temperatura media anual es de 18.4 °C.⁵³​⁵⁴​⁵⁵​

El clima de Valencia presenta veranos cálidos e inviernos suaves. Enero es el mes más frío, con temperaturas máximas medias de 16-17 °C y temperaturas mínimas de 7-8 °C. Las nevadas y las temperaturas bajo cero son extremadamente raras dentro del núcleo urbano de la ciudad.⁵⁶​ La última vez que la nieve cuajó en las calles de Valencia fue el 11 de enero de 1960. El mes más cálido es agosto, con temperaturas máximas medias de 30-31 °C y temperaturas mínimas de 21-23 °C y una humedad relativa moderadamente alta. La amplitud térmica diaria es reducida debido a la influencia marítima: en torno a los 9 °C de media. Del mismo modo la amplitud térmica anual es pequeña por la influencia del mar, situándose entre 9 y 10 °C.⁵⁴​⁵⁵​

Las precipitaciones anuales se sitúan entre 450 y 500 mm, con mínimos marcados en verano (de junio a agosto) especialmente en julio con una media de unos 8 mm; y máximos en los meses de otoño, especialmente en septiembre y octubre (llegando la media algo por debajo de los 80 mm en octubre) por el efecto de la gota fría, que ha llegado a acumular en varias ocasiones más de 150 mm en un día, causando inundaciones. La humedad media anual es relativamente alta debido a la influencia del mar, situándose alrededor del 65 % y variando poco a lo largo del año.⁵⁴​⁵⁵​

A continuación se muestra una tabla con los valores climatológicos en el periodo de referencia 1981-2010 del observatorio de la AEMET situado en Jardines del Real (Valencia), a 11 msnm. Los valores extremos son del período 1981-2015.