化州市属南亚热带季风气候,夏长冬短,气候温和,阳光充足。年平均日照时数1870.1小时,日照百分率42%。年平均温度在22.2℃~23.9℃之间,历年平均温度为22.9℃。冬季寒潮入侵,偶有严寒。日平均温度大于0℃的活动积温,年平均为8358.5℃。以日平均温度稳定低于5℃作为喜温作物的越冬期,绝大部分地区没有越冬期,仅北部个别地方少数年份有1~2天的越冬期,越冬作物可持续生长。化州市虽然无明显的越冬期,但遇上霜冻年份,喜温作物往往毁于一旦,出现霜冻年份的机率为17%,北部个别地区出现的机率大些。以日平均温度稳定通过12℃,保证率在80%的初日作为早稻的安全播种期,以日平均温度稳定通过22℃,保证率在80%的终日作为晚稻安全齐穗期,加上晚造齐穗期至完熟需35天计,化州市南部水稻的安全期为270天,北部是255天左右。秋季昼夜温差每天平均为8.6℃左右,对晚稻、秋薯等作物的营养物质积累及甘蔗水果的糖份转化均十分有利。
化州市降水充沛,年平均降雨量1890毫米。但降雨在时空上分布的极度不均,一年中降雨量主要集中在5~9月,此期间的雨量占全年总雨量的75%,月降雨日数平均达17天。夏秋期间,台风暴雨频繁,再加上地势由北向南倾斜,中南部两江沿岸地势平缓低洼,往往导致北部山洪暴发,河水暴涨,中南部洪水泛滥,内涝渍水,酿成水灾,有的还比较严重;春、秋、冬季雨量较少,常有春、秋、冬旱发生,有的年份也会发生夏旱。
化州市季风气候极为明显。3~9月盛行东南风,10月至次年2月盛行偏北风,年最多风向为东南风。一般风力不大,年平均风力只有2.6级左右,但夏季台风影响时,最大风力可达11~12级,阵风12级以上,给人民生命财产带来很大损失。