Середня річна температура в Іллічівка — +10.9°. Найтепліший місяць — липень (удень у середньому +27°), найхолодніший — січень (уночі в середньому -3.5°). За рік випадає близько 451 мм опадів, найбільше — у червні (48 мм). Дані — кліматична норма за останні 60 років і рекорди за 66 років спостережень.
| Місяць | Удень | Уночі | Опади | Дощових днів | Рекорд макс | Рекорд мін |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Січень | +1.6° | -3.5° | 36 мм | 7 | +13.8° (1993) | -24.8° (1963) |
| Лютий | +3° | -2.8° | 31 мм | 6 | +17.3° (2016) | -23.2° (1985) |
| Березень | +7.4° | +0.4° | 33 мм | 7 | +20.8° (2002) | -17.1° (1987) |
| Квітень | +14° | +5.9° | 36 мм | 8 | +28.2° (2012) | -6.7° (2003) |
| Травень | +20.2° | +11.6° | 41 мм | 8 | +33.1° (2007) | +0.9° (1965) |
| Червень | +24.4° | +16.2° | 48 мм | 8 | +33.7° (1975) | +7.6° (1962) |
| Липень | +27° | +18.5° | 40 мм | 6 | +37.1° (2024) | +11.3° (1993) |
| Серпень | +26.8° | +18.2° | 39 мм | 5 | +36.7° (2010) | +9.3° (1966) |
| Вересень | +21.4° | +13.6° | 41 мм | 6 | +33.8° (2018) | 0° (1977) |
| Жовтень | +14.9° | +8.3° | 34 мм | 5 | +27.4° (2023) | -3.8° (2003) |
| Листопад | +8.6° | +3.4° | 36 мм | 6 | +21.6° (2001) | -13.3° (1999) |
| Грудень | +3.7° | -1° | 36 мм | 7 | +15.5° (2008) | -19.1° (1969) |