晉中市地處中緯度內陸黃土高原，屬暖溫帶大陸性半幹旱季風氣候區。氣候的基本特征為：壹年四季分明，春季幹燥多風，夏季炎熱多雨，秋季天晴氣爽，冬季寒冷少雪，春、秋短促，冬、夏較長。由於受地形影響，氣候帶的垂直分布和東西差異比較明顯，總體上熱量從東向西遞增，即西部平川高於東部山區；降水則自東向西遞減，即東部山區多於西部平川。降水主要集中在夏季，形成雨熱同季的氣候。
氣候分區
按照氣候的6個類型，作物品種的6個熟期以及生產特點，全市可分為6個氣候區。
東山河谷氣候區 包括昔陽縣松溪河河谷、左權縣清漳河河谷，海拔高度600米～700米，為溫熱、半幹旱型。熱量資源豐富，年平均氣溫11℃～12℃，年日照時數2400小時～2600小時 ，水份供應充足，年降雨量580毫米～600毫米。
平川氣候區 包括晉中平川區和靈石汾河河谷區，海拔高度700米～800米，為溫暖、幹旱型。年平均氣溫10.0℃～11.0℃，年日照時數2450.0小時左右，年降雨量400毫米～500毫米。
丘陵氣候區 包括昔陽縣大部、榆社縣中部地區，海拔高度800米～1000米，為溫和、半幹旱型。年平均氣溫8.2℃～9.9℃，年日照時數2550小時左右，年降雨量510毫米～570毫米。
低山氣候區 包括壽陽、昔陽、左權、榆社4縣的大部分地區和靈石縣的東部地區，海拔高度1000米～1200米，為溫涼、半濕潤型。年平均氣溫6.7℃～8.2℃，日照時數2600小時～2850小時，年降雨量570毫米～590毫米。
中山氣候區 包括壽陽縣、昔陽縣的部分地區，和順縣、左權縣、榆社縣的大部和平川東部的壹小部分地區，海拔高度1200米～1400米，為溫寒、濕潤型。年平均氣溫5.1℃～6.7℃，年日照時數2550小時，年降雨量590毫米左右。
高山氣候區 包括和順縣大部和昔陽縣、左權縣部分地區，海拔高度1400米～1600米，為高寒、濕潤型。年平均氣溫 4.1℃～5.1℃，年日照時數2650小時左右，年降雨量590毫米～610毫米。
四季特征
春季（3月～5月）氣候特征：為冬季偏北季風向夏季偏南季風轉變的過渡季節，總體特征為多風幹燥。季平均氣溫10.8℃。
夏季（6月～8月）氣候特征：受印度洋低壓和太平洋副熱帶高壓影響，總體表現為炎熱多雨，雨、熱同季。全市平均氣溫為21.9℃，其中平川區為22.9℃，東部山區為20.6℃。
秋季（9月～11月）氣候特征：是夏季偏南季風向冬季偏北季風轉換的過渡季節，總體特征為氣候涼爽。季平均氣溫為9.3℃。降水比夏季少，平均降水量在91毫米～120毫米，占全年降水量的23%左右，多於春季。
冬季（12月～2月）氣候特征：寒冷少雪，夜長晝短。受蒙古寒冷高壓控制，約5天～7天有壹次強度不同的冷空氣入侵，造成冬季嚴寒、幹冷少雪的氣候條件。季平均氣溫為-4.5℃。其中平川區為-3.4℃，東部山區為-5.7℃。