Клімат Єсентуки континентальний, гірничо-степовий. Літо тепле, з великою кількістю спекотних і сухих днів. Середня температура липня +20.4 ° С, максимальна температура доходить до +37 ° С. Зима нехолодна, часто бувають відлиги, але можуть бути і морози до -30 ° С. Середня температура січня -4, -6 ° С. Нерідко спостерігаються дні з туманами (у листопаді та грудні по 13-14 днів). Осінь тривала, тепла, з прохолодними ночами. Перші заморозки відзначаються в середині жовтня. Весна дуже коротка, вже в квітні температура швидко підвищується. Опадів близько 500 мм на рік. Середня річна відносна вологість 65%. Характерно велике число ясних, сонячних днів (280 на рік), кількість годин сонячного сяйва 1827 на рік. За тривалістю сонячного сяйва серед курортів Кавказьких Мінеральних Вод Єсентуки займають друге місце після Кисловодська.