Климат (Dfa) влажный континентальный с горячим летом. Максимальная температура, регистрируется в июле до 37.0°С, а наименьшая опускается до -21.9°C в январе. Средняя температура воздуха в х. Верхнецимлянском, по данным наблюдений, составляет 12.9°C. Месяц, когда зафиксированы самые низкие температуры — январь, его характерная суточная температура -2.3 °C. Месяц, когда температура наиболее высокая - это июль со средней температурой 26.0 °C. За год: солнечных дней - 151, снежных дней - 31, дни с дождем - 115, пасмурных дней - 69.