Территория города федерального значения Севастополь расположена вдоль юго-западного побережья Крымского полуострова, омываемого Черным морем. Зимой нагретое за лето море согревает прибрежные воздушные массы, а летом, остывшее за зиму, оно несколько уменьшает жару. Поэтому средняя температура воздуха самого холодного здесь месяца - февраля - +2,6° С, при средней температуре воды +7,2° С, что на несколько градусов выше температуры местности, расположенной в удалении от моря, но на одной широте. Соответственно средняя температура самого теплого месяца - июля - +22,4° С при средней температуре воды +22° С, что на несколько градусов ниже аналогичного места в глубине полуострова. Таким образом, учитывая влияние моря, климат Севастопольского региона можно считать морским.
Рельеф как климатообразующий фактор оказывает немаловажное воздействие на климат. Воздушные массы задерживаются горными хребтами. В горных понижениях и долинах возникает своя циркуляция - горно-долинные ветры, а разная экспозиция (ориентация по сторонам горизонта) склонов способствует увеличению облачности и осадков. Теплые и легкие воздушные массы, приходящие с юга, свободно проникают через невысокие Крымские горы, принося в предгорья и степную часть теплую погоду. Холодный же, тяжелый воздух с Арктики не может преодолеть преграду в виде Крымских гор. Таким образом, горы для южного побережья играют защитную роль и с учетом широты и воздействия моря тип климата региона можно определить, как морской умеренно континентальный в предгорьях и умеренно континентальный с чертами субтропического средиземноморского типа на юго-восточном побережье Севастополя. Такой тип климата характеризуется следующими количественными и качественными характеристиками:
Суммарная радиация на территории Севастополя приблизительно равна 4890 мДж/год. кв.м. Годовая сумма радиации распределяется по сезонам года следующим образом: зимой - 10%, весной - 25%, летом - 50%, осенью - 15%.
Температура воздуха. Среднемесячные температуры воздуха в течение года все положительные. В предгорьях они изменяются с севера на юг, а на юго-западном побережье - с юго-запада на северо-восток. Наиболее холодным является февраль (+2,6° С), самым теплым - июль (+22,4° С). В долинах и котловинах (Байдарская, Балаклавская, Инкерманская) самые большие суточные амплитуды температуры воздуха, так как воздухообмен затруднен. В течение года около 238 дней являются безморозными.
Относительная влажность воздуха. В зимние месяцы она изменяется от 60% в предгорьях до 75% в горах, летом от 42% в предгорьях до 55% в горах и на морском побережье.
Атмосферные осадки. В связи со сложным строением рельефа они распределяются очень неравномерно: от 300 мм/год на западном побережье до 700 мм/ год на Ай-Петринской яйле, 800-1000 мм/год в области Главной гряды, около 450 мм/год в предгорье. Таким образом, западное побережье характеризуется недостаточным увлажнением (для нормального произрастания растений необходима сумма осадков не менее 500 мм/год). В Балаклавской и Байдарской долинах выпадает 400-500 мм/год, на остальной же территории около 300 м м /год. Общий объем осадков составляет около 480-500 тыс.куб.м/год. Летом дожди бывают крайне редко (5-6 дней в месяц), например, среднемесячное количество осадков в июле - 26 мм. Это самый сухой месяц для Севастополя. Однако нередко выпадают обильные дожди-ливни, в течение нескольких минут образующие слой воды толщиной 2-4 мм, а за сутки более 50 мм. Но такие случаи редки: за последние 100 лет подобные ливни наблюдались всего 6 раз. Самым дождливым является декабрь, где среднемесячное количество осадков - 42 мм. Снег зимой выпадает почти ежегодно, но устойчивый снежный покров только на вершинах гор, где продолжительность его залегания длится 70-90 дней. Высота снежного покрова колеблется от 3-4 см на побережье до 10-20 см в предгорьях и 20-40 см в горах.
Ветер. Зимой преобладают ветры северо-восточного направления, приносящие холодный арктический воздух. В некоторые годы в январе и феврале в течение 10 и более дней скорость ветра достигает 15 м/с. Летом преобладают западные и северо-западные ветры. В межсезонье - южные. Самый ветреный месяц для Севастополя - ноябрь. Иногда дуют сильные ветры или бури (скорость более 15м/сек). На западном побережье они дуют до 40 дней в году. На морском побережье шторма вызывают ветры юго-западного направления. Кроме ветров общей циркуляции наблюдаются и местные ветры: бризы на побережье и горно-долинные - в долинах, балках, межгорных котловинах (например, Байдарской).
С изменением высоты над уровнем моря изменяется прежде всего температура воздуха, атмосферное давление и другие показатели. Например, в горном Крыму с поднятием в горы на каждые 100 м высоты температура воздуха уменьшается на 0,65° С. Изменение этого и других показателей приводит к формированию особого горного климата.