खाड़ी क्षेत्र के अधिकांश भागों की तरह सैन होज़े में भी भूमध्यसागरीय जलवायु पाई जाती है। हालांकि सैन होज़े देश के अन्दर स्थित है और सैन फ्रांसिस्को की तरह प्रशांत महासागर के सामने नहीं है, लेकिन फिर भी यह तीन तरफ से पर्वतों से घिरा है। इसका एक सकारात्मक प्रभाव यह है कि खाड़ी क्षेत्र के कुछ अन्य भागों की तुलना में यह क्षेत्र वर्षा से कुछ ज्यादा बचा रहता है, जिससे एक अर्द्धशुष्क एहसास मिलता है और साथ में यहां वार्षिक वर्षा का औसत 14.4 इंच (366 मिलीमीटर) है जबकि खाड़ी क्षेत्र के अन्य भागों में वर्षा की मात्रा इसकी लगभग तीन गुनी हो सकती है।

यहां जनवरी का औसतन उच्च तापक्रम 59 °F (59 डिग्री फ़ारेनहाइट) और औसतन निम्न तापक्रम 42 °F है और जुलाई का औसतन उच्च तापक्रम 84 °F और औसतन निम्न तापक्रम 57 °F है।<ref name=http://www.wrcc.dri.edu/cgi-bin/cliMAIN.pl?casjos></ref>. सैन होज़े में दर्ज किया गया अब तक का सबसे ऊंचा तापक्रम 112 °F है जिसे 19 से 23 जुलाई 2006 को दर्ज किया गया था; सबसे निम्न तापक्रम 20 °F (−8.3 °C) है जिसे दिसंबर 1990 में दर्ज किया गया था। दिन और रात के बीच तापक्रम के "उतार-चढ़ाव" में कम से कम 10 °F से 12 °F ("उतार-चढ़ाव की सीमा" 5.5 °C से 6.6 °C) तक का अंतर आ सकता है, जिसका मतलब है कि कैलिफोर्निया के कुछ अन्य भागों की तरह यहां का तापक्रम बहुत ज्यादा ऊपर-नीचे नहीं होता है। 

हलकी बारिश की वजह से सैन होज़े और इसके उपनगरों में एक वर्ष में लगभग 300 दिन पूरी तरह या आंशिक रूप से धूप देखने को मिलता है। बारिश मुख्य रूप से अक्टूबर से लेकर अप्रैल या मई महीने तक होती है। सर्दियों और वसंतकाल में यहां का पहाड़ी और मैदानी क्षेत्र घासों और वनस्पतियों से हरा हो जाता है, हालांकि यहां पर्णपाती वृक्षों की संख्या बहुत कम है। वार्षिक गर्म ग्रीष्मकालीन शुष्क अवधि के आगमन के साथ यहां की वनस्पतियां मरने और सूखने लगती हैं। जिससे पहाड़ियों का रंग भी सुनहरा हो जाता है और जिसकी वजह से कई बार दुर्भाग्यवश इन सूखी घासों में आग भी लग जाती है। 

डाउनटाउन सैन होज़े में एक वर्ष में औसतन 50 दिन वर्षण होता है। वार्षिक वर्षण की सीमा 1953 में से 1983 में तक दर्ज की गई है। एक महीने में सबसे ज्यादा वर्षण फरवरी 1998 को दर्ज किया गया था जिसका परिमाण था। 24 घंटे होने वाली अधिकतम वर्षा का परिमाण था जिसे 30 जनवरी 1968 को दर्ज किया गया था। हालांकि सैन होज़े में गर्मियों का दिन आम तौर पर काफी शुष्क रहता है, लेकिन 21 अगस्त 1968 को आई एक भीषण आंधी-तूफान में 1.92 इंच तक बारिश हुई थी जिसकी वजह से इसके कुछ क्षेत्रों में बाढ़ आ गई थी।

यहां हिमपात बहुत कम होता है जिसका परिमाण सागर तल से ऊपर 2,000 फीट (610 मीटर) तक ही या उससे भी कम होता है और कभी-कभी सर्दियों में इसके पास स्थित माउंट हैमिल्टन बर्फ से ढंक जाता है और सांता क्रूज़ माउंटेंस बस कभी-कभार ही बर्फ से ढंकता है जो आम तौर पर बस कुछ दिन ही रहता है। इससे कभी-कभी सांता क्रूज़ की तरफ जाने वाली स्टेट रूट 17 नामक सड़क की यातायात व्यवस्था भी ठप्प हो जाती है। सैन होज़े में कभी-कभी हिमपात होता है, लेकिन अभी हाल ही में 5 फ़रवरी 1976 को पूरे शहर के कई निवासियों ने कार और छत के शीर्ष पर 3 इंच (7.6 सेंटीमीटर) तक मोटी बर्फ जमी हुई देखी थी, यह अब तक की सबसे हाल की जमीन पर पड़ी हुई बर्फ थी। आधिकारिक अवलोकन स्टेशन की माप के अनुसार इस हिमपात का परिमाण केवल ही था। हालांकि, मार्च 2006 में डाउनटाउन सैन होज़े के साथ-साथ सागर तल से केवल 90 फीट (27 मीटर) से 200 फीट (61 मीटर) की उच्चता पर स्थित शहर भर के अन्य क्षेत्रों में इससे थोड़ी कम मात्रा में केवल एक इंच (2.5 सेमी) तक ही हिमपात हुआ था।

खाड़ी क्षेत्र के अधिकांश भागों की तरह सैन होज़े में भी दर्ज़नों माइक्रोक्लाइमेट (सूक्ष्मजलवायु) वाले क्षेत्र शामिल हैं। . डाउनटाउन सैन होज़े में सबसे कम बारिश होती है जबकि इससे केवल 10 मील (16 किलोमीटर) की दूरी पर स्थित साउथ सैन होज़े में इससे ज्यादा बारिश होती है और साथ में यहां का तापक्रम भी इससे कहीं ज्यादा रहता है। 

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