Львовский климат — умеренно континентальный, влажный.

Средняя температура составляет −3,4 °C в январе и +17,5 °C в июле. По метеорологическим данным, наивысшая температура (+37 °C) отмечена в августе 1921, наименьшая (−33,6 °C) — 10 февраля 1929^[4]. Среднее годовое количество осадков — 729 миллиметров. При этом минимальное количество (426 мм) наблюдалось в 1904, максимальное (1422 мм) — в 1893. За год в среднем наблюдается 174 дня с осадками.

Средняя облачность в году составляет 6,7 балла, наибольшая она — в ноябре и декабре, когда большую часть дней наблюдается пасмурная погода. Наименьшая облачность — в августе и сентябре (5,5 — 6 баллов)^[4]. Средние скорости ветра — 3-4 м/с. Преобладают западные ветры (23,3 %; как правило, сопровождаются дождями, похолоданием летом и оттепелью зимой), а также юго-восточные ветры (20,9 %; как правило, сопровождаются сухой погодой, потеплением весной и летом и морозной погодой зимой)^[4].

Относительная влажность воздуха — высока в течение всего года. В холодное полугодие часты туманы.

Львов характеризуется наибольшим количеством осадков и наинизшими летними температурами среди всех областных центров Украины. Для всех сезонов года характерны резкие перепады атмосферного давления, температур и влажности воздуха. Зимы — мягкие, морозы ниже −20 °C наблюдаются редко. Устойчивый снежный покров устанавливается не каждую зиму. Весна — прохладная и дождливая, заморозки и снегопады возможны до начала мая. Лето — прохладное. Обычные температуры в летний полдень — +20-25 °C, жара выше +30 °C наблюдается редко. Летом часты грозовые ливни и резкие перепады температуры при прохождении атмосферных фронтов. При этом время от времени наблюдаются ураганные ветры, которые приводят к повалу деревьев, мелким разрушениям, обрыву линий электропередач^[5]. В 2008 году из-за такого урагана в городе погибли 4 человека. Осень — умеренно тёплая и сухая. Продолжительность вегетационного периода 215 дней^[6]. Засухи не характерны.

Микроклимат центральной части города, находящейся в лощине, характеризуется более низкими минимальными и более высокими максимальными температурами. Для возвышенных окраин города характерны сильные ветры. Характерным метеорологическим явлением является львовская мжичка — мелкий обложной дождь при высокой влажности воздуха. Может наблюдаться в любое время года. В связи с глобальным потеплением, средние температуры последнее столетие возросли примерно на 1 °C, причем в наибольшей мере потепление коснулось первой половины года, тогда как летние и осенние температуры практически не изменились.