哈尔滨的历史最低气温记录是零下37.7摄氏度，这一纪录出现在1985年1月26日。这座城市位于中国较高的纬度，是中国气温较低的大城市之一。哈尔滨的气候特征是四季分明，其中冬季漫长而寒冷，夏季则相对短暂而凉爽。春秋两季的气温变化迅速，是典型的过渡季节，持续时间较短。
哈尔滨的气候属于中温带大陆性季风气候，冬季漫长，夏季短暂，全年平均降水量为569.1毫米。降水主要集中在6月至9月，夏季的降水量占全年的60%。降雪主要集中在每年的11月至次年的1月。哈尔滨的冬季1月平均气温大约为零下19摄氏度，而夏季7月的平均气温约为23摄氏度。
春季从4月至6月，这个时期容易出现春旱和大风，气温回升迅速且变化无常，一次升温或降温可能达到10摄氏度左右。7月至8月是夏季，气候温热湿润，多雨，7月的平均气温在19至23摄氏度之间，最高气温可达38摄氏度。夏季的平均降水量占全年的60%至70%，气温和降水量的月际变化较小，是各季节中最小的。
秋季从9月至10月，降雨量明显减少，昼夜温差较大。9月的平均气温为10摄氏度，而10月北部地区已降至0摄氏度以下，南部地区则在2至4摄氏度之间。11月至次年3月是冬季，冬季漫长而寒冷干燥，偶尔也会出现暴雪天气。1月的平均气温在零下15摄氏度至零下30摄氏度之间。
