Климат (Dfb) влажный континентальный с теплым летом. Месяц, когда зафиксированы самые низкие температуры — январь, типичное среднесуточное температурное значение -11.4 °C. Месяц с самым высоким температурным режимом - это июль с характерной температурой 26.1 °C. Температурный максимум, регистрируется в июле до 38.5°С, а порог минимальной температуры до -36.8°C в январе. Годовая средняя температура в х. Старохвалынском, по данным наблюдений, оценивается 8.3°C. За период года: ясные дни - 87, снежных дней - 66, дождливых дней - 109, пасмурных дней - 104.