Huyện Thanh Sơn nằm trong vùng khí hậu Trung du miền núi phía Bắc, mang những nét điển hình của khí hậu nhiệt đới gió mùa: nóng ẩm, mưa nhiều. Khí hậu trong năm chia thành 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô.
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.Các số liệu thống kê về khí tượng thuỷ văn khu vực thực hiện đề tàiđược lấy từ Niên giám thống kê tỉnh Phú Thọ năm 2018.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình năm là 23,50C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 28,80C và nhiệt độ trung bình của tháng thấp nhất là 16,10
C.
- Độ ẩm: Độ ẩm trung bình tháng cao nhất: 89% (tháng 8, 12 năm 2018). Độ ẩm trung bình tháng thấp nhất: 82% (tháng 6 năm 2018).Nhìn chung, độ ẩm của khu vực mang đậm nét đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao và tương đối ổn định.
- Tốc độ gió: Tốc độ gió trung bình thay đổi qua các tháng, trung bình từ 1,5-3 m/s. Trong mùa lạnh tốc độ gió trung bình các tháng đầu mùa nhỏ hơn các tháng cuối mùa. Thời kỳ chuyển tiếp giữa mùa đông sang mùa hè và những tháng đầu hè tốc độ gió trung bình lớn hơn các tháng cuối hè. Hàng năm thường xảy ra từ 8 - 10 trận gió bão ảnh hưởng đến khu vực. Bão có tốc độ từ 20-30 m/s và thường kèm theo mưa lớn kéo dài, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trong khu vực. Tốc độ gió trung bình trong năm là 2,1 m/s. Tốc độ gió mạnh nhất trong năm là 28 m/s.
- Nắng và bức xạ:
+ Số giờ nắng trong năm là 1.044,5giờ, tháng có số giờ nắng ít nhất là tháng 2 năm 2018 có 18,1 giờ, tháng có số giờ nắng nhiều nhất là tháng 5 có số giờ nắng khoảng 150,5 giờ.Lượng nước bốc hơi lớn nhất tại khu vực dự án khoảng 240 mm vào thời điểm tháng nóng nhất, lượng nước bốc hơi nhỏ nhất tại khu vực dự án từ 16 mm đến 23 mm.
+ Độ bức xạ cực đại 1.800 đến 1.850 kcal/năm. Độ dài ngày và độ cao mặt trời rất lớn, nên tổng bức xạ lớn.
- Mưa:Vào mùa mưa, thời tiết nóng, lượng mưa lớn, chiếm 80% lượng mưa cả năm, đặc biệt có những trận mưa rào rất lớn kéo theo gió bão từ 3 - 5 ngày gây hiện tượng ngập úng cục bộ. Vào mùa khô, lượng mưa rất ít có
những thời kỳ khô hành kéo dài từ 15 - 20 ngày. Nhiều diện tích đất canh tác, ao hồ bị khô cạn.Theo kết quả quan trắc cho thấy mưa diễn biến theo mùa rõ rệt, lượng mưa lớn nhất thường vào tháng 5, tháng 7 và tháng 8 hàng năm. Lượng mưa lớn nhất trong vòng 5 năm (từ năm 2010 - 2018) là vào tháng 7 năm 2018 với lượng mưa 941,4 mm.
*Kết quả nghiên cứu: Nhìn chung huyện Thanh Sơn có điều kiện khí hậu đồng đều và giống với khí hậu khu vực tỉnh Phú Thọ và không khác biệt nhiều so với các tỉnh lân cận nên việc xác định các tiêu trí phát triển kinh tế, đô thị có liên quan đến khí hậu như hướng gió, thoát nước mưa, chống nóng, khắc phục độ ẩm, dễ thống nhất cho sự phát triển của kinh tế khu vực cũng như tất cả các loại đô thị trong vùng.