Климат (Dfc) субарктический. Месяц с минимальными температурами — январь, суточный температурный средний показатель -1.5 °C. Месяц, отмечающийся максимальными теплом — август со средней температурой 29.8 °C. Годовая средняя температура в Северодонецке, согласно наблюдениям, оценивается 14.8°C. Вершина температурного диапазона, фиксируется в августе до 37.1°С, а низшая понижается до -14.9°C в январе. В течение года: дни ясной погоды - 101, снегопадные дни - 34, дни с осадками - 123, облачных дней - 108.