連州市屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，一年四季受季風(fēng)影響。冬半年（10月至次年3月）盛行東北季風(fēng)；夏半年（4—9月）盛行夏季風(fēng)，主要是西南風(fēng)。在東亞季風(fēng)環(huán)流背景制約下，連州市冬季常吹偏北風(fēng)，氣候干冷；夏季常吹偏南風(fēng)，由于暖濕氣流盛行，氣候高溫多雨。另外，由于地形（南嶺山脈）的影響，具有明顯的“春暖遲、秋寒早”的山區(qū)氣候特征。直接影響連州市氣候和天氣變化的大、中尺度天氣系統(tǒng)：冬春季主要是極地大陸高壓及其前沿的冷鋒，夏秋季主要是副熱帶高壓和熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)）等。

春季  太陽(yáng)高度角由南回歸線逐漸往赤道移動(dòng)，氣溫時(shí)高時(shí)低，但總體氣溫逐步回升，常有低溫陰雨天氣。地面冷空氣開始減弱，但仍有較明顯冷空氣南下影響。主要受弱變性冷高壓脊、靜止鋒低槽、脊后槽前等天氣系統(tǒng)控制。隨著冷空氣的減弱，暖濕氣流的逐步加強(qiáng)，連州市降水逐漸增多。

夏季  太陽(yáng)直射北回歸線附近，連州主要受太平洋的副熱帶高壓控制，高溫多雨。冷空氣勢(shì)力減弱，仍有弱冷空氣南下影響華南，但東移和變性很快，連州市主要受鋒面、季風(fēng)槽、西南低壓等天氣系統(tǒng)的影響，這些天氣系統(tǒng)常常造成暴雨降水。5—6月，西南季風(fēng)強(qiáng)盛，屬于連州市的前汛期，特別5月是降水最多的月份，歷年月平均降水量達(dá)278.3毫米。該時(shí)期連州市多雷陣雨或局地性暴雨，主要特點(diǎn)是時(shí)空分布不均、局地性明顯。暴雨洪澇災(zāi)害多發(fā)生在該時(shí)段。7—8月，冷空氣勢(shì)力很弱，隨著副熱帶高壓的北跳，前汛期結(jié)束，連州主要受副熱帶高壓影響，連州市主要受熱帶天氣系統(tǒng)登陸后的外圍環(huán)流影響，降水量相對(duì)7月、8月開始減少，但降水量仍相對(duì)較多。又因副熱帶高壓控制的時(shí)間較長(zhǎng)，因此炎熱是盛夏的主要天氣特征。9月夏末，冷空氣開始增強(qiáng)，開始有冷空氣影響，主要受弱變性高壓脊控制，熱帶氣旋活動(dòng)仍較頻繁，寒露風(fēng)開始影響連州。熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)）是連州7—9月降水的主要天氣系統(tǒng)，特別是發(fā)生干旱的情況下，一次臺(tái)風(fēng)降水可使旱情緩和。臺(tái)風(fēng)對(duì)連州市的影響是利多弊小。但因連州市處于華南內(nèi)陸，由于地形的阻擋作用，臺(tái)風(fēng)影響較少。

秋季  太陽(yáng)高度角開始北移，副熱帶高壓脊線南移，月平均氣溫開始下降。地面冷空氣勢(shì)力比夏末明顯加強(qiáng)，有中等強(qiáng)度冷空氣影響連州，陸地多為冷高壓脊控制。秋季降雨量銳減，常常導(dǎo)致秋旱的發(fā)生。秋季，寒露風(fēng)進(jìn)入盛期，熱帶氣旋也較活躍。多數(shù)年份秋高氣爽，也有少數(shù)年份多陰雨。進(jìn)入11月大部分為冬季風(fēng)所控制，以吹偏北風(fēng)，天氣晴朗、清涼，空氣干燥為主要特征。

冬季  極渦明顯加強(qiáng)，東亞大槽明顯加深，且成為穩(wěn)定性大槽，西風(fēng)急流風(fēng)速達(dá)到全年最大值。副熱帶高壓明顯減弱，脊線平均位置在15°N附近。地面冷空氣爆發(fā)，連州市常受強(qiáng)冷高壓脊控制。冷空氣到達(dá)時(shí)明顯降溫，為全年最冷的時(shí)期。連州市冬季是空氣干燥、雨量稀少的季節(jié)。北方冷空氣在南下過程中常與向大陸推進(jìn)的海洋曖濕空氣相遇，其鋒面在廣東中部來回?cái)[動(dòng)或?qū)χ?，造成連州市較長(zhǎng)的低溫陰雨天氣，但降雨量仍較少。冬季，受冷高壓脊控制，在天空晴朗的有利輻射條件下，常出現(xiàn)霜凍或冰凍。

連州市的溫、光、水資源豐富，域內(nèi)山地比平原氣溫低、水熱時(shí)空分布不均，形成明顯的山區(qū)立體氣候，適宜不同生態(tài)型的作物生長(zhǎng)，四季宜耕。根據(jù)歷年資料統(tǒng)計(jì)（65年）連州市的歷年年平均氣溫為19.7℃，平均初霜日出現(xiàn)在12月10日，平均終霜日出現(xiàn)在2月10日，平均有霜日數(shù)11天，無(wú)霜期為308天，最長(zhǎng)368天（2000年），最短268天（1976年），80%保證率的無(wú)霜期達(dá)275天；光能豐裕，年平均日照總時(shí)數(shù)為1506.8小時(shí)；雨量充沛，但時(shí)空分布不均，年際變化較大，平均年雨量為1624.9毫米，最多為2345.1毫米（2015年），最少為929.0毫米（1963年），雨季主要在4—6月，其次是7—9月，10—12月雨量最少，1—3月雨量開始增多。