Климат (Dfb) влажный континентальный с теплым летом. Самая высокая температура, наблюдается в июне до 31.1°С, а самая низкая до -31.5°C в январе. Месяц, когда зафиксированы самые высокие температуры - это июль со среднеарифметической температурой 21.9 °C. Месяц с минимальными температурами — январь, характерная суточная температура -13.0 °C. Средняя температура за год в с. Старая Дмитриевка, согласно наблюдениям, оценивается 6.4°C. В рамках года: дни ясной погоды - 79, снежных дней - 67, дождливых дней - 144, облачных дней - 76.