रुद्रपुर की जलवायु आर्द्र अर्ध-कटिबन्धीय है, तथा कोपेन जलवायु वर्गीकरण के अनुसार इसका कोड "cwa" है। नगर की जलवायु लगभग दक्षिण के मैदानों के समान है। वर्ष भर में चार मौसम देखे जाते हैं। गर्मी का मौसम मार्च से लेकर जून के अंत तक होता है। मानसून का मौसम उसके बाद शुरू होता है और सितंबर के मध्य तक रहता है। मध्य सितंबर से नवंबर की अवधि में शरद ऋतु तथा फिर दिसंबर से फरवरी तक सर्दियों का मौसम होता है।

नगर का वार्षिक औसत तापमान २४.३१ डिग्री सेल्सियस है; जबकि मासिक औसत तापमान १५-३१ डिग्री सेल्सियस तक रहता है। गर्मियों में अधिकतर तापमान लगभग ३१.६ डिग्री सेल्सियस जबकि सर्दियों में यह लगभग १४.९ डिग्री सेल्सियस तक रहता है। जून और सितंबर के बीच मानसून के कारण भारी वर्षा होती है। वर्ष भर में औसत १३०२ मिलीमीटर वर्षा दर्ज की जाती रही है। मानसून के बाद, तथा सर्दियों और गर्मियों के मौसम के शुरुआती दिनों में नगर में उत्तर-पश्चिम या पश्चिम की हवाएं रहती हैं। गर्मियों के अंत समय और मॉनसून के मौसम में हवाएं मुख्य रूप से पूर्वी या दक्षिण-पूर्वी होती हैं। मानसून के मौसम में आर्द्रता बहुत अधिक होती है और फिर सर्दियों में यह थोड़ा कम हो जाती है।

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