여주의 기후는 중부내륙성기후를 보이며, 한반도의 내륙지역에 위치해 있어 우리나라의 전형적인 대륙성기후 특색을 나타낸다. 이로 인해 기온은 한여름인 7~8월에는 최고 30℃ 이상까지 기온이 올라가고, 겨울철에는 최저기온의 평균이 -18℃까지 내려가는 등 계절간 한서의 차이가 뚜렷하다. 이와 관련하여 (그림 8)을 통해 막대그래프로 표현된 월평균 기온의 분포를 보면 최한월인 1월과 최난월인 7~8월에 극단적인 대비를 보이고 있음을 확인할 수 있다. 강수나 바람의 측면에서 살펴볼 때 여주는 계절풍(monsoon) 기후를 나타내고 있으며 이로 인해 계절에 따른 강수와 풍향의 변화가 뚜렷하게 나타난다.

여주의 연평균 기온은 약 11℃ 내외며, 대개 10월 말경부터 이듬해 4월 초순까지 서리가 내린다.

월별 강수량을 살펴보면 (그림 8)에서와 같이 한여름인 6~8월 사이에 강수가 집중되고, 봄철인 4월에도 강수량이 비교적 많은 편이다. 특히 여름철 여주의 강수가 많은 이유는 저기압이 태백산지와 차령산지의 차단을 받아 형성되는 지형성 강수를 발생시키기 때문이다. 여주의 연평균 강수량은 1,200~1,300mm이며, 이러한 지형성 강수 및 집중 호우로 인해 남한강 및 지류의 범람으로 홍수 피해가 발생하기도 한다.

연평균 강수량의 경년 변화는 (그림 9)에서와 같이 대부분 1,200mm 내외에서 변동하고 있다. 여주의 기온, 강수량, 습도, 일조시간, 풍속 등의 기후요소별 월평균값이 아래의 표에 정리되어 있다.

소기후의 측면에서 살펴볼 때 여주는 남한강을 끼고 있어 남해안 지방에 이어 두번째로 안개가 많은 지역으로 평균 안개일수 50일을 나타낸다. 전술한 바와 같이 강수의 특성에 있어 차령산지와 태백산지 그리고 광주산지에 둘러싸여 지형성 강수가 자주 발생한다. 이로 인해 연평균 강수량 1,200~1,300mm의 우리나라 제2의 다우지에 해당되기도 한다.

1985년에는 충주댐의 건설로 이 지역의 소기후의 변화가 관측되며, 또한 팔당댐으로 인하여 내수면이 형성되어 여주의 북부에 해당하는 금사면과 대신면 일부 지역의 겨울 기온이 내려가고 봄과 가을에는 안개가 많아졌다.

이러한 소기후의 변화는 남한강 주변에 분포하는 농작물 종류의 변화와 여주에서 생산되는 여러 농산물의 질적 변화가 예상된다. 아울러 이러한 내수면의 증가로 주변 지역에 수분 공급량이 증가되어 사과 및 배와 같은 과수나뭇가지의 결빙으로 겨울철 냉해 피해가 예상되며, 수분의 함량과도 밀접한 관계를 가진 품질의 변화도 예상될 수 있다. 따라서 앞으로 이 지역의 기후 변화를 정확히 조사·분석하여 식생 분포 및 농작물의 품질변화 등에 대처해야 할 것이다.