大葱在营养生长期间，既抗寒又耐热。有效生长的温度范围为7～35℃。种子在2～3℃温度下发芽缓慢，在13～20℃温度下发芽迅速，7～10天即可出土。植株生长的适宜温度为19～25℃，低于10℃生长缓慢，高于25℃生长不良，植株细弱，叶身发黄，形成的叶和假茎品质差。通过春化的最适温度为2～7℃。
大葱的抗寒能力极强，地上部在－10℃的低温条件下，不受冻害。其抗寒能力取决于品种特性和植株营养物质的积累。幼苗过小，耐寒能力低，经过锻炼或处于休眠状态的植株，耐寒能力显著提高。所以秋播育苗，播种宜早，越冬时幼苗较大，抽薹率高；播种过晚，越冬时幼苗很小，抗寒能力低，容易死苗。