Firenze, situata ai piedi dell'Appennino tosco-emiliano, in una valle che sorge a 50 metri sopra il livello del mare, ha un clima continentale.

Gli inverni sono piuttosto freddi e le temperature più rigide si registrano a dicembre, gennaio e febbraio, con valori che vanno dagli 0 ai 10 gradi Celsius. In questi mesi il tempo è variabile, ma le giornate di sole sono in genere più numerose di quelle di pioggia, per questo la città attira visitatori in qualsiasi periodo dell'anno. Le temperature cominciano a salire a marzo, con l'avvento della primavera, arrivando anche oltre i 20 gradi centigradi, ma il tempo diviene più mite e soleggiato soprattutto a partire da aprile.

Tra giugno e agosto, le massime raggiungono i livelli più elevati, toccando anche i 35 gradi Celsius. Nella calda estate, i fiorentini cercano refrigerio sulle sponde del fiume Arno, che attraversa la città, ma soprattutto sulle suggestive colline circostanti, che sono facilmente raggiungibili. In autunno il tempo torna variabile, ma il cielo è spesso sereno e la temperatura mite, almeno fino a novembre, quando la colonnina di mercurio scende anche sotto i 10 gradi.

Il tasso di umidità è sempre piuttosto elevato, sia nei mesi invernali che in quelli estivi.

La temperatura minima assoluta è stata registrata l’11 gennaio 1985 (-11° C), quella massima il 26 luglio 1983 (41,6 °C).

Il livello medio annuale di precipitazioni è di 830 mm.