泰安市位于温带大陆性半湿润季风气候区，气候特点鲜明，四季分明，温度适宜，光热资源丰富。春季干燥多风，夏季炎热潮湿，秋季晴朗舒适，冬季则较为寒冷，少有降雪。全市平均年太阳辐射总量为121.58千卡/平方厘米，年内辐射量5月最高，12月最低，全年辐射量可供作物生长期间利用，如5-11月，约有102亿千卡/公顷的能量。
日照方面，全年平均日照时数为2627.1小时，日照百分率大约为58%。小麦生长的关键时期5、6月日照最多，对作物生长有利。平均气温12.9℃，7月最高达26.4℃，1月最低-2.6℃，极端温差大，南北、东西温度存在差异。全年平均无霜期195天，最长达241天，适宜农作物生长，可实现一年两熟甚至三熟的种植模式。
降水量平均697毫米，受季风和地貌影响，降水量年际波动大，最大1498毫米，最小199毫米。夏季降水量占全年65.2%，7月最多，冬季最少，有利于农作物和林果生长。地形地貌差异导致局部小气候区丰富，如泰山山顶年均温5.2℃，降水量1163.8毫米，而徂徕山前和柴汶河畔则属于高温区，接近亚热带标准，孕育出多种特色农产品。
泰城指泰安市城区，是泰山区、岱岳区的总称。