Львівський клімат є помірно континентальним з м'якою зимою і теплим літом. Середньомісячна температураповітря становить −4 °C у січні і +18 °C у липні. Абсолютний максимум температури повітря (+37,0 °C) зафіксований у серпні1921 року, абсолютний мінімум — (−33,6 °C) 10 лютого 1929 року; максимальна кількість опадів (1 422 мм) випала 1893 року. Загалом за останні 100—120 років температура повітря у Львові має тенденцію до підвищення. За цей період середньорічна температура підвищилася принаймні на 1 °C[13]. Вологість повітря в середньому за рік становить 79 %. Найчастіше дмуть західні вітри, найрідше — північно-східні.
Львів характеризується найбільшою кількістю опадів і найнижчими літніми температурами серед усіх обласних центрів України, що спричинено чи не найменшою континентальністю місцевого клімату з-поміж великих міст України. У середньому за рік випадає 740 мм атмосферних опадів: найменше — в січні, найбільше — в липні. За рік у місті в середньому 174 дні з опадами[14]. Через це місто часто називають «приреченим на дощ»[15]. Тема львівського дощу є популярною в місцевих художників, поетів і музикантів. Середня висота снігового покриву становить 7.8 см [16]
Для всіх пір року характерні різкі перепади атмосферного тиску, температур і вологості повітря. Зими м'які — морози нижче −20 °C спостерігаються вкрай рідко. Стійкий сніжний покрив встановлюється не кожної зими. Весна прохолодна та дощова, заморозки і снігопади можливі до початку травня. Літо прохолодне. Звичайні літні полуденні температури в межах +20-25 °C, спека вище +30 °C спостерігається рідко. Влітку частими є грозові зливи і різкі перепади температур при проходженні атмосферних фронтів. При цьому майже щороку спостерігаються ураганні вітри, які призводять до повалення дерев, обриву ліній електропередач, невеликих руйнувань. Так, у 2008 році внаслідок буревію загинуло 4 людей. Осінь помірно тепла і суха. Тривалість вегетаційного періоду — 215 днів.
Мікроклімат центральної частини міста, яка розташована в улоговині, характеризується нижчими мінімальними та вищими максимальними температурами. Для підвищених околиць характерні сильні вітри.