Среднегодовая температура составляет +8.3 °C, но имеет устойчивую тенденцию к стремительному повышению: 2007 год +10.3 °C, в 2008 году +9.3 °C, в 2009 году +9.8 °C .
Климат в Донецке — умеренно-континентальный. Изотерма января −5 °C и июля +21 °C. Абсолютный минимум температуры воздуха — −32,2 °C — зафиксирован 11 января 1950 года, абсолютный максимум наблюдался 1 августа 1954 года и составил 38,7 °C. Зимой господствуют северо-восточные и восточные ветры, летом — северо-западные и западные ветры. Скорость ветра достигает 20-30 м/сек. Осадков выпадает до 556 мм в год. Характерно жаркое и засушливое лето и переменчивая, иногда холодная зима.
Тёплая погода устанавливается с середины апреля и держится в течение 170—180 дней. Период без заморозков в среднем 190—200 дней. Летом в Донецке высокая температура воздуха, засухи и резкие переменчивые ветра.
Первые холода появляются в ноябре, месяц ветреный, иногда с заморозками и снегопадами, но снег редко лежит больше одного-двух дней. В холодное время года преобладает Азиатский антициклон. Климат неустойчив, так как равнинная местность способствует свободному продвижению атлантических, арктических и континентальных воздушных масс, морозы часто сменяются оттепелями. Средняя температура воздуха зимой от плюс пяти до минус пяти °С.
Зима
Климатическая зима приходит в город приблизительно в середине декабря, когда средняя температура воздуха становится устойчиво ниже нуля. Устойчивый снежный покров может лечь и заметно позже. Зима обычно мягкая, с периодическими оттепелями и похолоданиями. Климатическая зима в городе длится приблизительно 80-90 дней (с середины декабря до конца февраля). В суровые зимы, впрочем, зима может длиться и заметно дольше, а в тёплые — гораздо меньше. В последние годы, на зимние месяцы приходится 50-60 дней с оттепелями от 0 до +12 градусов. В 2007 году было 74 дня с плюсовой температурой. Самый холодный месяц зимы — январь, со средней температурой −4.9 °C, самый теплый январь был в 2007 году +1.5 °C. Сюрприз преподнесла зима в Донецке в 2009 году, так в период с 18 по 21 декабря выпало просто годовое количество осадков (приблизительно 1 метр, местами 1,5 метра), город был парализован практически целую неделю.[9].
Весна
Весна в городе наступает, как правило, к концу февраля — началу марта. Снежный покров может, тем не менее, сойти ещё задолго до этого срока. В середине марта появляются первые цветы, к концу марта — началу апреля исчезают ночные заморозки, а к середине апреля начинается активный рост деревьев. К середине мая начинается настоящая летняя жара с дневной температурой выше +30 °C. Самый теплый апрель был в 1950 году со средней температурой +14.0 °C. Самый теплый май был в 1951 году +20.1 °C.
Лето
Климатически лето начинается в городе вскоре после прихода мая. Обычно лето в городе характерно очень жаркой, сухой погодой, осадки выпадают обычно в виде интенсивных и мощных гроз. Максимальная температура в городе составила около +39 °C 1954)[9], а жара выше 30 °C возможна с апреля по октябрь. Лето длится примерно до конца сентября — начала октября (130—140 дней). Однако в жаркие годы лето может длится практически полгода с середины апреля по начало октября. Самый жаркий июль в Донецке был в 2001 году +25.2 °C, а самый холодный в 1954 году +17.9 °C.
Осень
Сентябрь является еще летним месяцем. Ноябрь и декабрь характерны малым количеством солнечного сияния, и являются самыми тёмными месяцами года. Связано это не только с низким положением Солнца над горизонтом, но и почти без исключения пасмурной погодой. Связано это с высокой интенсивностью западных ветров, несущих влагу с Атлантического океана. Первые заморозки случаются в конце октября, первый снег может выпасть в начале ноября, хотя редко лежит больше одного — двух дней. Листва с деревьев полностью опадает к середине — концу ноября. Абсолютный максимум октября был зафиксирован 3 октября 1999 года +32.7 °C.