Середня річна температура в Іллічівка — +8.5°. Найтепліший місяць — липень (удень у середньому +26.4°), найхолодніший — січень (уночі в середньому -7.6°). За рік випадає близько 568 мм опадів, найбільше — у червні (63 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 | -2.4° | -7.6° | 45 мм | 10 | +11.2° (1971) | -31.2° (1970) |
| Лютий | -1.3° | -7.4° | 38 мм | 9 | +15.6° (2016) | -32.6° (1985) |
| Березень | +5° | -2.8° | 41 мм | 9 | +21.6° (2024) | -26.8° (1964) |
| Квітень | +14.1° | +4.2° | 49 мм | 10 | +28.5° (2012) | -9.2° (1963) |
| Травень | +20.5° | +10.1° | 54 мм | 10 | +33.8° (2007) | -1.6° (1986) |
| Червень | +24.4° | +14.4° | 63 мм | 11 | +34.6° (2025) | +4.1° (1978) |
| Липень | +26.4° | +16.5° | 54 мм | 9 | +37.8° (2016) | +8.5° (1973) |
| Серпень | +25.9° | +15.9° | 43 мм | 7 | +37.4° (2010) | +4.1° (1980) |
| Вересень | +19.8° | +10.8° | 46 мм | 7 | +34° (2015) | -3.2° (1977) |
| Жовтень | +12.3° | +4.9° | 42 мм | 7 | +28.1° (1999) | -6.9° (1976) |
| Листопад | +4.8° | -0.3° | 45 мм | 9 | +18.5° (2023) | -22° (1999) |
| Грудень | -0.2° | -4.8° | 48 мм | 10 | +13.2° (2012) | -30.5° (1969) |