Климат (Dfc) субарктический. Месяц с минимальными температурами — январь, суточный температурный средний показатель -9.5 °C. Месяц, когда зафиксированы самые высокие температуры - это июль со средней температурой 16.1 °C. Самая высокая температура, замечается в июле до 23.2°С, а самая низкая до -23.7°C в феврале. Средняя температура за год в Вилючинске, исходя из данных наблюдений, достигает 3.0°C. В пределах года: солнечных дней - 91, снегопадные дни - 100, дни с осадками - 89, облачных дней - 86.