Середня річна температура в Іллічівка — +9.1°. Найтепліший місяць — липень (удень у середньому +27.3°), найхолодніший — січень (уночі в середньому -7.2°). За рік випадає близько 546 мм опадів, найбільше — у червні (57 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 | -1.8° | -7.2° | 45 мм | 10 | +11.9° (2007) | -31.2° (1963) |
| Лютий | -0.7° | -6.9° | 37 мм | 9 | +16.6° (2016) | -31.4° (1994) |
| Березень | +5.7° | -2.2° | 39 мм | 9 | +21.9° (2024) | -27.5° (1964) |
| Квітень | +14.8° | +4.9° | 47 мм | 10 | +28.7° (2012) | -6.4° (1963) |
| Травень | +21.2° | +10.9° | 51 мм | 10 | +34.3° (2007) | -0.6° (1986) |
| Червень | +25.2° | +15.2° | 57 мм | 10 | +35.6° (1969) | +4.8° (1978) |
| Липень | +27.3° | +17.4° | 53 мм | 9 | +38.6° (2016) | +9.1° (1973) |
| Серпень | +26.8° | +16.6° | 38 мм | 7 | +38.3° (2010) | +6.4° (1980) |
| Вересень | +20.6° | +11.4° | 44 мм | 7 | +34.8° (2015) | -2.6° (1977) |
| Жовтень | +12.9° | +5.5° | 42 мм | 7 | +29.2° (1999) | -8.1° (1976) |
| Листопад | +5.4° | +0.3° | 46 мм | 8 | +18.6° (1998) | -21.2° (1999) |
| Грудень | +0.3° | -4.3° | 48 мм | 10 | +13.8° (2012) | -30.5° (1969) |