Омск имеет резко континентальный климат с морозной зимой и жарким летом, где среднегодовая температура держится на уровне +2,1 °C, а осадков выпадает около 415 мм в год. Метеорологическая история города началась в 1875 году с первой станции, а регулярные наблюдения ведутся с 1887 года; позже несколько станций объединились в современную сеть "Омск". Самый суровый месяц — январь (−16,3 °C), а самый тёплый и дождливый — июль (+19,6 °C), при этом абсолютный рекорд жары достигал +40,4 °C в 1940 году, а мороза — −45,5 °C в 1931 году. Особенностью климата является устойчивая морозная погода зимой с редкими оттепелями, а в мае и июне возможны пыльные бури. В наши дни метеорологи ведут наблюдения 8 раз в сутки, измеряя давление, влажность и температуру почвы, а современные автоматизированные приборы всё чаще позволяют получать эти данные без выхода наблюдателя на площадку.