Климат (Dfc) субарктический. Вершина температурного диапазона, фиксируется в августе до 37.4°С, а самая низкая до -17.2°C в ноябре. Годовая средняя температура в Старобельске, учитывая данные наблюдений, достигает 14.4°C. Наихолоднейший месяц — январь, его средний дневной температурный уровень -2.2 °C. Наитеплейший месяц — август с характерной температурой 29.5 °C. На протяжении года: солнечных дней - 109, дни со снегом - 40, дождливых дней - 115, облачных дней - 102.