Климат (Dfb) влажный континентальный с теплым летом. Самая высокая температура, наблюдается в августе до 34.8°С, а самая низкая до -31.5°C в январе. Месяц, когда зафиксированы самые высокие температуры - это август со среднеарифметической температурой 25.1 °C. Месяц с минимальными температурами — январь, характерная суточная температура -13.0 °C. Средняя температура за год в с. Старая Дмитриевка, согласно наблюдениям, оценивается 7.9°C. В рамках года: дни ясной погоды - 75, снежных дней - 77, дождливых дней - 112, облачных дней - 102.