Липецк расположен на стыке Окско-Донской равнины и Среднерусской равнины – такое расположение плюс влияние различных воздушных течений обуславливает умеренно континентальные погодные условия. Летом приходящие арктические течения являются причиной теплой ясной . Если они задерживаются хотя бы на несколько недель, воздух сильно нагревается, что приводит к аномальной жаре. Южные циклоны приносят летом в город дожди и облачность. Вторжение этих разных по характеру воздушных масс в каждом конкретном случае может кардинально изменить лето. Приходят они надолго и сменяют друг друга очень медленно. Зимой в город на 3-5 дней может заглянуть атлантический циклон, приносящий тепло и вызывающий оттепели.
В ноябре по ночам отмечаются заморозки, хотя дневная температура еще держится выше нуля градусов. Воздух остывает до отрицательных величин к декабрю, тогда же на землю ложится постоянный снежный покров. Январская средняя температура составляет около -10° C. Осадки зимой – нечастое явление, в феврале выпадает их минимальное количество от общегодовой нормы в 500 мм.
Весна в Липецке показывает свой характер только к концу марта, а в некоторые годы – в апреле. В марте преобладают облачные дни, днем температура держится в районе от -11° C до +5° C, опускаясь в ночной период до -3-15° C. В апреле существенно теплеет, однако по ночам вероятны заморозки. По-настоящему тепло становится в мае, когда днем воздух прогревается до +20° C, выпадает гораздо больше осадков.
Лето в Липецке довольно жаркое, в июле воздух обычно нагревается до +25° C. За летний сезон на землю выпадает немного меньше половины от общегодовой нормы. Часто дожди приобретают характер ливневых, идут в сопровождении сильных гроз, но практически сразу после них устанавливается жаркая и душная погода. Только к концу августа жара начинает спадать, в сентябре погодные условия наиболее комфортны: воздух наконец остывает днем до +18° C, в ночное время до +8° C. Столбики термометров к середине осени падают до +5° C, опускаются туманы, часто идут дожди.
Статистика многолетних метеорологический наблюдений говорит, что в последние годы имеет тенденции к изменению: в летние сезоны не редкость изнуряющая жара, увеличилось количество осадков, причем ожидается их дальнейшее повышение. Ученые предполагают также, что температура зимних периодов будет расти быстрей, чем летних.