تتميز مدينة نيويورك بمناخ شبه استوائي رطب (Cfa) في معظم أجزائها، ومناخ قاري رطب (Dfa) في مناطق أخرى، مما يجعل شتاءها معتدل البرودة وثلجياً، وصيفها حاراً ورطباً مع هطول أمطار غزيرة على مدار العام. يساهم النشاط البشري الهائل والمباني والشوارع الكثيفة في المدينة في ظاهرة "الجزيرة الحرارية الحضرية"، التي ترفع درجات الحرارة بشكل ملحوظ، ولولا هذه الظاهرة لكان مناخها قارياً رطباً. تُعتبر محطة سنترال بارك، التي تُحفظ سجلاتها منذ عام 1821 (ونُقلت إلى موقعها الحالي في 1 يناير 1920)، المحطة الرئيسية للمدينة، حيث سجلت أعلى درجة حرارة على الإطلاق وهي 106°F (41°C) في 9 يوليو 1936 (بينما سجل مطار لاغوارديا 107°F)، وأدنى درجة حرارة وهي -15°F (-26°C) في 9 فبراير 1934. تشهد المدينة ظروفاً جوية قاسية، حيث يبلغ متوسط تساقط الثلوج حوالي 29.8 بوصة سنوياً، كما أنها عرضة للرياح القوية بسبب موقعها الساحلي، وقد بلغت أقوى هبة رياح مسجلة 78 ميلاً في الساعة في 2 ديسمبر 1974. في إطار مواجهة تغير المناخ، من المقرر أن تستضيف جزيرة الحكام في مانهاتن مركزاً للأبحاث والتعليم بتكلفة مليار دولار، بهدف جعل نيويورك رائدة عالمياً في معالجة أزمة المناخ.