Thủ Dầu Một, thành phố trung tâm của tỉnh Bình Dương, nằm ở khu vực Đông Nam Bộ nên có khí hậu nhiệt đới gió mùa khá điển hình cho miền Nam nước ta. Nhiệt độ trung bình hàng năm tại Thủ Dầu Một dao động từ 27 đến 29°C, với sự chênh lệch không quá lớn giữa các mùa. Vào mùa khô, từ tháng 12 đến tháng 4, nhiệt độ có thể tăng nhẹ và đạt ngưỡng cao nhất trong năm, đôi khi lên tới 35°C vào ban ngày. Ngược lại, mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11 thường mang lại không khí dịu mát hơn cùng những cơn mưa rào làm giảm nhiệt độ xuống khoảng 25 đến 28°C, mang đến cảm giác dễ chịu cho người dân địa phương.

Sự biến động nhiệt độ ở Thủ Dầu Một còn chịu ảnh hưởng bởi tình trạng đô thị hóa và mật độ dân cư ngày càng cao, nhất là vào những năm gần đây. Các khu công nghiệp và tuyến đường giao thông phát triển khiến hiệu ứng đô thị cũng làm tăng nhiệt độ bề mặt đất vào ban ngày, tạo nên không gian nóng bức hơn về buổi trưa so với các vùng ngoại thành nhiều cây xanh. Mặc dù vậy, vào ban đêm, nhiệt độ tại Thủ Dầu Một thường giảm xuống mức khá mát mẻ, chỉ khoảng 23 đến 26°C, rất thích hợp cho các hoạt động giải trí ngoài trời hay nghỉ ngơi thư giãn.

Về tác động của nhiệt độ đến cuộc sống thường ngày, người dân Thủ Dầu Một thường chủ động thích nghi bằng cách chọn lựa giờ sinh hoạt, làm việc hợp lý hoặc xây dựng các không gian sinh thái trong nhà, sử dụng thiết bị làm mát như quạt điện, điều hòa. Trong mùa cao điểm nắng nóng, các hoạt động ngoài trời hạn chế vào thời gian giữa trưa để tránh ảnh hưởng sức khỏe. Ngoài ra, chính quyền địa phương cũng có các chiến dịch tuyên truyền giúp người dân phòng chống bệnh liên quan đến thời tiết, nhất là các bệnh về da, sốc nhiệt và các vấn đề hô hấp do nhiệt độ thay đổi thất thường kết hợp với độ ẩm cao. Nhiệt độ ổn định nhiều năm liền góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội nhưng vẫn cần chú trọng các biện pháp bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sống.