Rimini ha un clima di transizione fra quello mediterraneo e quello più continentale della vicina Pianura Padana, con aspetti peculiari talora dell'uno e talora dell'altro che permettono di classificarlo come clima a cavallo tra quello temperato sublitoraneo e quello temperato subcontinentale. Il carattere di variabilità climatica si riflette sul regime moderatamente ventoso, grazie anche ad un territorio sul quale convergono tre differenti zone termiche; da una parte la pianura e le ultime propaggini dell'Appennino e dall'altra il mare. In estate con la prevalenza delle giornate di sole la ventilazione si presenta generalmente sotto forma di brezza di mare con direzione variabile in rotazione oraria da N/O (Maestrale) fino a S/E (Scirocco). In condizioni di tempo perturbato, più frequentemente in inverno, gli stessi venti provenienti dal mare possono divenire freddi e impetuosi (con punte che possono oltrepassare i 150 km/h, come nel settembre del 2004). Caratteristica in questi casi è la Bora da NN/E, che precede solitamente le ondate di freddo, anche se la neve sulla costa si presenta quasi esclusivamente con venti di Tramontana da N o di Maestrale da NO. Le temperature rilevate durante la stagione estiva, grazie alla quasi costante brezza di mare che spira durante il giorno, difficilmente superano i 32º (anche se con tassi di umidità molto elevati). Costituiscono eccezione a tale andamento le condizioni che si presentano in concomitanza del vento catabatico proveniente da S/W (il Garbino o Libeccio) che discendendo rapidamente dai monti si riscalda (secondo fenomeni analoghi al Föhn) e porta temperature che possono raggiungere anche punte di 38-40º ma con tassi di umidità bassissimi. Gli inverni sono invece nel complesso freddi e umidi con caratteristiche più spesso padane che mediterranee. Si contano, infatti, mediamente 46 giorni con temperature minime uguali o inferiori a 0º e anche la nebbia è un fenomeno tutt'altro che raro anche se generalmente non si presenta così fitta e persistente come in Pianura Padana e solo in rarissimi casi da luogo alla micidiale "galaverna" (nebbia congelantesi) tipica invece della regione sopracitata. Nonostante queste caratteristiche nettamente continentali l'influenza mitigatrice del mare si fa sentire e tiene le temperature quasi sempre di 1-3º gradi più alte tra ottobre e marzo e più basse tra aprile e settembre di quelle delle altre città di pianura della Romagna. Tra l'altro (anche se con maggiore rarità) il fenomeno del Garbino si può verificare anche in inverno quando porta a vertiginosi, quanto momentanei, incrementi della temperatura. Autunno e primavera sono le stagioni di passaggio per antonomasia e possono presentarsi come un prosieguo delle stagione appena finita, o come un anticipo di quella futura. Il regime pluviometrico presenta un andamento sostanzialmente simile a quello caratteristico del tipo "Litoraneo padano" con una piovosità totale annua che mediamente si attesta sui 754 mm, abbastanza equamente distribuiti durante l'anno, con un massimo nella stagione autunnale (229 mm) ed un minimo relativo in inverno. La primavera ha invece una piovosità di 173 mm. La stagione estiva presenta una media di 188 mm di precipitazioni, che si presentano generalmente sotto forma di temporali anche violenti, sempre più rari però in questi ultimi anni e che hanno fatto diminuire sensibilmente i quantitativi medi di pioggia estiva. Come già detto, con i suoi 164 mm l'inverno è invece la stagione più asciutta, anche se in questo periodo non è raro che le precipitazioni assumano carattere nevoso, con accumuli generalmente scarsi, ma che a seguito di irruzioni fredde particolarmente intense possono risultare sorprendentemente ingenti (in passato anche superiori a 30 cm ora faticano a oltrepassare i 10) per una città costiera. Non a caso la media trentennale 61-90 di accumulo nevoso annuo è di 24.5 cm (uno dei più alti di tutte le città costiere dell'Italia e del Mediterraneo intero), comunque molto diminuito rispetto agli anni '60 del secolo scorso quando si avevano accumuli medi di 35/40 cm per inverno[8], con quello del 1962/'63 che risultò il più nevoso dall'inizio delle rilevazioni, portando a ben 103 cm di accumulo totale[9]. L'anno 2010 ha visto, dopo 19 anni, il ritorno di serie nevicate che hanno portato l'accumulo annuo a 74 cm, interrompendo la serie di inverni meno nevosi degli anni 90 e 2000. L'evento di dicembre 2010 risulta il più forte dal 1991[10]. La nevicata più intensa ricordabile a memoria d'uomo è quella dell'11 febbraio 1929, che si protrasse per ben cinque giorni consecutivi e depositò al suolo, a seconda dei luoghi ma soprattutto delle fonti, fra i 130 e i 195 cm di neve[11]) ma con accumuli che in alcuni luoghi, a causa del vento, arrivarono anche a 300 cm[12]. L'episodio è citato nel celebre film Amarcord di Federico Fellini. In tempi più recenti, un'altra nevicata notevole è stata quella del 6 e 7 febbraio 1967, quando caddero 80 cm di neve in poche ore[13]. Questa resta la più intensa nevicata dal dopoguerra ad oggi.