南京的气候特点是一年四季分明，其中最佳的气节为秋季，即9月至11月。
绝对最高温度为43℃，而绝对最低温度则达到-14℃。年均气温为15.7℃，最热月的平均温度为28.1℃，最冷月的平均温度为-2.1℃。年降水量为1021.3mm，平均湿度为81%，最大风速为19.8m/s，土壤最大冻结深度为-0.09m。夏季主导风向为东南和东风，冬季主导风向为东北和东风。地震烈度为7度，无霜期为237天。
在2000年，南京的气候特征表现为全年降水量分布不均，先旱后涝。冬季的雨雪虽然明显，但总量偏少。春、夏两季干旱少雨，而梅汛期入梅晚、出梅早，梅雨期短且雨量少。伏旱期间雨水也偏少。入秋后，由于受西南暖湿气流影响，南京地区阴雨连绵，导致秋季几乎在阴雨中度过，尤其是10月下半月出现了14天的连阴雨，打破了50年来的同期极值。
气温方面，全年各月平均气温均偏高，尤其是春季，平均气温异常偏高。夏季和秋季的气温偏高程度虽然有所减弱，但仍然比常年高约1度左右。年极端最高气温为37.6度，接近常年。年内有9天>35度的高温日数，但盛夏并未出现持续高温天气。日照时数比常年少222小时，春季和盛夏的日照充足，但8月至12月的日照时间均比常年偏少。
此外，南京在一年中还经历了大雪、暴雨大风、大雾、大风沙尘暴和台风等天气事件。
根据1961年至1990年的气候资料，南京每个月的平均最高气温和最低气温，以及降雨量和降雨日数如下：
月份 | 平均最高气温 (摄氏度) | 平均最低气温 (摄氏度) | 降雨量 (毫米) | 降雨日数
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1月 | 7.0 | -1.6 | 29 | 7
2月 | 8.4 | 0.0 | 48 | 9
3月 | 13.5 | 4.4 | 69 | 11
4月 | 20.1 | 10.3 | 87 | 12
5月 | 25.3 | 15.7 | 96 | 10
6月 | 29.0 | 20.4 | 159 | 11
7月 | 32.0 | 24.6 | 188 | 13
8月 | 32.2 | 24.2 | 124 | 11
9月 | 27.2 | 19.1 | 95 | 10
10月 | 22.1 | 12.6 | 60 | 8
11月 | 15.9 | 6.1 | 56 | 8
12月 | 9.7 | -0.1 | 25 | 6
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