Климат (Dfc) субарктический. Месяц с минимальными температурами — январь, суточный температурный средний показатель -9.5 °C. Месяц, когда зафиксированы самые высокие температуры - это август со средней температурой 17.6 °C. Самая высокая температура, замечается в августе до 25.2°С, а самая низкая до -23.7°C в феврале. Средняя температура за год в Вилючинске, исходя из данных наблюдений, достигает 3.8°C. В пределах года: солнечных дней - 82, снегопадные дни - 105, дни с осадками - 90, облачных дней - 89.