Климат (Cfa) влажный субтропический. Месяц, когда зафиксированы самые низкие температуры — январь, его типичное среднесуточное температурное значение 5.3 °C. Месяц, когда температура наиболее высокая - это июль с типичной температурой 31.9 °C. Средняя температура за год в Старе-Загоре, в соответствии с наблюдениями, составляет 17.5°C. Вершина температурного диапазона, замечается в июле до 42.8°С, а минимально может быть до -5.1°C в январе. В течение одного календарного года: дни ясной погоды - 140, снегопадные дни - 10, дождливых дней - 140, пасмурных дней - 76.