La val Bisagno gode di un clima mediterraneo, ma non in modo uniforme: mentre infatti nei pressi di Genova troviamo un clima prevalentemente mite con una media invernale di circa 7-8° e una media estiva di circa 25°, la situazione cambia radicalmente già a partire dai quartieri più interni della città, come Molassana e Prato, posti sulla sponda sinistra del fiume, dove invece la media di gennaio è di circa +4°. I comuni di Bargagli e Davagna, invece, posti a diversi chilometri di distanza dal mare, presentano un clima di tipo continentale: gli inverni sono piuttosto rigidi, con una temperatura media giornaliera compresa tra 0 e +2°. Qui la neve cade abbondante tutti gli anni, soprattutto nei mesi di gennaio e febbraio. L'estate invece si presenta sempre molto ventilata, quasi mai afosa.