年間を通じて温暖・少雨である。夏は、三方を山に囲まれ盆地に似た地形であるためか気温が高く、時間帯によっては全国で一番暑いこともしばしばある。冬には、南部の山に積雪が見られる。平地での積雪は、数年に一度程度である。四国地方は頻繁に水不足に悩まされているが、本市では上水道を全て地下水で賄っているため、そういった状況にない。近年は水道使用量の増加や工業用の取水の増加等により、地下水位の低下が深刻となっている。地震も含めて比較的災害が少ない地といわれているが、2004年(平成16年)に四国に相次いで襲来した台風10号、15号、16号、18号、21号および23号による新居浜豪雨で床上浸水や山崩れ等の災害が発生した。新居浜アメダスは2016年8月に移転した為、統計の切断がなされている。下記の数値の平年値は移転前のものである。