Thành phố Thái Nguyên nằm ở vùng trung du miền núi phía Bắc Việt Nam, sở hữu kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc trưng. Vào những ngày hè, thời tiết nơi đây thường khá nóng với nền nhiệt độ dao động từ 28 đến 35 độ C, có nhiều hôm độ ẩm lên cao khiến cảm giác oi bức rõ rệt. Từ tháng 5 đến tháng 9, mưa xuất hiện thường xuyên, nhất là vào các tháng cao điểm của mùa hè. Những trận mưa rào lớn, dai dẳng góp phần làm dịu không khí nóng nhưng cũng gây ảnh hưởng tới sinh hoạt và giao thông. Buổi chiều tối thường có gió nhẹ từ sông Cầu thổi vào, mang theo chút mát lành dễ chịu.

Mùa đông ở Thái Nguyên kéo dài từ cuối tháng 10 đến giữa tháng 3 năm sau, với nhiệt độ giảm mạnh, trung bình từ 10 đến 20 độ C. Những ngày lạnh đậm rét buốt, nền nhiệt có thể xuống thấp hơn, kèm theo sương mù dày đặc buổi sáng, đem lại vẻ bình lặng đặc trưng của vùng đất trung du. Đặc biệt, Thái Nguyên có các cơn gió mùa Đông Bắc tràn về, tăng cảm giác lạnh giá và tạo nên không khí se sắt, khô ráo. Tuy vậy, thành phố hiếm khi chịu thời tiết quá khắc nghiệt như ở vùng núi cao, giúp người dân cùng du khách vẫn tận hưởng được những nét đẹp riêng của mùa đông nơi đây.

Dù đặc trưng bởi sự biến chuyển rõ rệt theo từng mùa, thời tiết Thái Nguyên vẫn tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, nhất là ngành chè nổi tiếng toàn quốc. Người dân đã quen với các dạng thời tiết biến thiên và từ đó rèn luyện được khả năng thích nghi tốt trong lao động và trong cuộc sống hàng ngày. Những ngày nắng đẹp và trời trong xanh, Thái Nguyên khoác lên mình diện mạo tươi mới, là điểm đến hấp dẫn cho những ai yêu thích khám phá thiên nhiên và văn hóa vùng núi trung du phía Bắc.