Климат Тулы умеренно-континентальный, типичный для средней полосы Европейской части СССР. Он характеризуется теплым летом со средней июльской температурой 18,6° (максимум 38°) и умеренно-холодной зимой со средней январской температурой — 9,8° (минимум — 42°), ясно выраженными сезонами года. Среднегодовая температура в районе Тулы равна 4,4 градуса цельсия.
Зима — самое продолжительное время года, она длится с 1 декабря (начало устойчивых морозов) по 1 апреля (даты перехода средней суточной температуры через 0°) — 122 дня. В это время наблюдается большая изменчивость погоды, преобладают пасмурные дни. Нередко бывают оттепели.
Весна непродолжительна — с начала апреля до конца мая — всего 58 дней. Средняя суточная температура возрастает до 15 градусов. Май — самый сухой и ясный месяц в году. Случающиеся в весенний период возвраты холодов, главным образом поздние весенние заморозки, приводят иногда к гибели огородных культур и повреждению садов. Летом преобладает малооблачная погода. Но в эту пору выпадает и максимальное количество осадков (до 38 процентов от годовой суммы). Это преимущественно сильные ливни, часто сопровождаемые грозами, иногда с градом. Зарегистрированный суточный (максимум — 81 мм осадков.
Осень начинается в последней декаде сентября. Средняя суточная температура переходит через 10°. В первый период осени наблюдается возврат тепла («бабье лето»), вызванный вторжением теплых южных масс. В это время днем стоит сухая теплая безветренная погода с прохладными ночами. Такая погода благоприятна для уборочных сельскохозяйственных работ.
Средняя продолжительность безморозного периода — 140 дней.
Район Тулы расположен в зоне достаточного (но не избыточного) увлажнения. Годовое количество осадков составляет 500—550 мм (максимум наблюдался в 1907 г. — 739 мм; минимум — в 1904 г. — 359 мм), в среднем 526 мм. Распределение их по отдельным месяцам характеризуется следующими данными (в мм):
Январь Февраль Март Апрель Май Июнь
30 24 29 33 48 63
Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь
78 55 48 44 38 36
Господствующее направление ветров — западное, чаще западное и юго-западное, но часто в течение года дуют и юго-восточные ветры, особенно весной и зимой. В целом климатические условия в районе Тулы, и прежде всего баланс тепла и влаги в период вегетации растений, благоприятны для развития сельскохозяйственных культуре