Положение январских изотерм в северной половине Восточно-Европейской равнины субмеридиональное, что связано с большей повторяемостью в западных районах атлантического воздуха и меньшей его трансформацией. Средняя температура января в районе Калининграда составляет −4°С, в западной части компактной территории России около −10°С, а на северо-востоке −20°С. В южной части страны изотермы отклоняются к юго-востоку, составляя −5…-6°С в районе низовьев Дона и Волги.
Летом почти всюду на равнине важнейшим фактором в распределении температуры является солнечная радиация, поэтому изотермы в отличие от зимы располагаются в основном в соответствии с географической широтой. На крайнем севере равнины средняя температура июля повышается до 8°С. Средняя июльская изотерма 20°С идёт через Воронеж на Чебоксары, примерно совпадая с границей между лесом и лесостепью, а Прикаспийскую низменность пересекает изотерма 24°С.