历史上上海极端最低气温为-12.1℃，这一纪录出现在光绪十九年1月19日。上海属于北亚热带季风性气候，其特征是雨热同期，日照充足，雨量充沛。
上海的气候温和湿润，建国以来，极端最高气温达到了39.9℃（2013年8月6日和8日），而极端最低气温为-10.1℃，出现在1977年1月31日。春秋季节较短，而冬夏季节较长。年平均气温约为17.1℃。上海全年无霜期大约为230天，年平均降雨量为1159.2mm。其中，60%的雨量集中在5月至9月的汛期。汛期包括冬春之交的大型连阴雨雪天气（2月底至3月初，也称为冬梅雨季）、梅雨（通常始于6月中旬，结束于7月上旬）和秋雨三个雨期，其中6月降雨量最为集中。
上海的高温通常出现在6月至9月。在此期间，上海的气候特征是亚热带季风气候，适宜人类居住。这种气候主要位于太平洋边缘，夏季高温多雨，冬季温和少雨。年平均气温介于13℃至20℃之间，≥10℃积温为4000℃至6500℃。1月平均气温在0℃以上，长江以北0℃至2℃，江南2℃至10℃，南岭一带10℃至12℃。
由于淮阳山地山势低矮且破碎，屏障作用弱，冬半年常受南下冷空气的影响。特别是江汉平原和洞庭湖平原，北接南阳盆地，南通湘桂走廊，冬季成为冷空气南下的通道，1月等温线在这些地区呈舌状向南凸出。长江以北，绝对最低气温可达-10℃以下，汉口曾出现-18.1℃的最低值（1977年1月30日），长江以南，多在-7℃至-10℃之间。每当强冷空气南下时，气温下降的幅度常可超过10℃，上海曾出现过两天之内气温下降25.2℃的记录。因此，尽管本区属于亚热带，但冬季气温比世界同纬度其他地区为低。
中国的亚热带，特别是华中地区，夏季普遍高温，7月平均气温均达28℃左右，有些地区超过29℃。5月至9月常出现高于35℃的酷热天气。7月至8月因受副热带高压控制，晴天多，日照时间长，高温出现的频率最大，绝对高温常超过40℃，浙江的金华、丽水，湖南的安化，都有41℃以上的高温气象记录。
4月和10月的平均气温为16℃至21℃，秋温略高于春温。总的来说，长江中下游区春暖秋凉，夏热冬寒，四季分明。一般冬长1至4个月，长江以北4个月左右，南岭一带不到1个月；夏长在4个月以上，一般由5月中下旬开始至9月下旬结束，南部则迟至10月上旬；大部分地区春、秋季节各长2个月，南部可达3个月。
亚热带季风气候区域平均年降水量一般在800mm至1500mm，比华北区多1至2倍，比西南区也要丰富些。降水分布由东南向西北递减。浙江丘陵年降水量1200mm至2000mm，南岭山地和江南丘陵1500mm左右，长江中下游平原1000mm至1200mm。地形对降水的影响也很显著，一般山地多于平地，向风坡多于背风坡。例如安徽的屯溪和黄山，两地相距很近，而黄山的降水量就比屯溪多700mm（屯溪1507.8mm，黄山2263.9mm）。罗霄山、雪峰山年降水量可超过180mm。
降水的季节分配，以夏雨最多，春雨次之，秋雨更次，冬雨最少，但冬季的雨量也可占全年降水量的10%以上。长江中下游地区是全国冬雨比率较高、春雨最为丰沛的地区。
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