密山年平均温度为3.5至3.8℃,全年有5个月的月平均温度在0℃以下。在一年之内,气温夏高冬低呈正弦曲线变化,各月平均温度7月份以前逐月上升,8月份以后逐月下降,秋温比春温高4.5至5.0℃。一年之中最热月为7月,平均温度21.6℃,最高温度一般在30℃以上,历史最高温度为37.2℃。最冷月是1月,平均温度为-17至-18℃,最低温度在-30至-34℃。春秋两季温度剧变明显,在短时期内往往有大幅度变化,形成骤冷或骤热的天气。强寒潮侵入,温度可下降10℃以上,一次降温过程可延续6至7天,最长连续升温也维持7天以上,升温值也很高。