Климат (Dfb) влажный континентальный с теплым летом. Средняя температура за год в Бутурлиновке, по данным наблюдений, оценивается 11.3°C. Верхний предел температуры, фиксируется в июле до 37.2°С, а самая низкая до -24.3°C в январе. Наиболее тёплый месяц — июль со средним значением температуры 29.3 °C. Наихолоднейший месяц — январь, среднее значение температуры за день -5.6 °C. За период года: ясные дни - 107, снежных дней - 57, дни с дождем - 121, пасмурных дней - 81.