Климат Валдая умеренно континентальный, близкий к морскому, для которого характерны избыточное увлажнение, нежаркое лето, теплая продолжительная осень,
На последние годы среднегодовая температура воздуха составляет примерно +4,9°С. Однако за период наблюдений (с 1924 года) температуры испытывали значительные колебания. Так, с 1924 г. до 1930г. среднегодовые температуры в Валдае держались на уровне +3,01°С. А с 1932 г. произошел скачок среднегодовой температуры до +3,94°С. Значительное потепление замечено в осенние месяцы года. С 1940 г. внезапно похолодало, а в 1941 г. среднегодовая температура в Валдае составила лишь +0,5°С, что является самым низким показателем за период с 1924 по 2020 годы.