ลักษณะอากาศ โดยทั่วไปอากาศไม่ร้อนและไม่หนาวจนเกินไป ความชื้นอากาศปานกลาง เนื่องจากอยู่ใกล้ทะเล ในบางปีจะได้รับอิทธิพลจากพายุโซนร้อน ซึ่งก่อตัวในทะเลจีนใต้ แล้วเคลื่อนเข้าสู่ประเทศไทยทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือและภาคตะวันออก กับมีความกดอากาศสูงจากประเทศจีนแผ่ลงมาเป็นละลอก ๆ ซึ่งอาจก่อให้เกิดสภาวะฝนปริมาณมากในเดือนตุลาคม โดยปกติจะมีลมพัดผ่านทุกฤดูกาล ในฤดูหนาวจะพัดมาจากทางทิศเหนือ และตะวันออกเฉียงเหนือ และเปลี่ยนเป็นลมตะวันออกเฉียงใต้ในฤดูร้อน

ฤดูกาล อำเภอเมืองประจวบคีรีขันธ์ มี 3 ฤดู ได้แก่

1. ฤดูฝน จะเริ่มตั้งแต่กลางเดือนพฤษภาคม จนถึงกลางเดือนพฤศจิกายน เป็นระยะเวลาประมาณ 7 เดือน โดยได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ ซึ่งลมนี้พัดมาจากมหาสมุทรอินเดีย โดยฝนจะหนักในเดือนพฤษภาคม แล้วฝนจะทิ้งช่วงในเดือนมิถุนายน และเดือนกรกฎาคมหลังจากนั้นฝนจะตกหนักในช่วงเดือนสิงหาคม ถึงเดือนพฤศจิกายนมีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 1,179 มิลลิเมตร

2. ฤดูหนาว เริ่มตั้งแต่กลางเดือนธันวาคม ถึงปลายเดือนกุมภาพันธ์ ในระยะนี้จะเป็นมรสุมตะวันออกเฉียงใต้ ซึ่งลมนี้จะพัดมาจากบริเวณความกดอากาศสูงในทะเลจีนใต้ ซึ่งจะพัดเอาความร้อนขึ้นมา อุณหภูมิต่ำสุดประมาณ 25 องศาเซลเซียส

3. ฤดูร้อน เริ่มตั้งแต่กลางเดือนกุมภาพันธ์ ถึง กลางเดือนพฤษภาคม โดยระยะนี้เป็นช่วงรอยต่อของฤดูลมมรสุมหลังจากสิ้นฤดูลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือแล้ว อากาศจะเริ่มร้อน และมีอากาศร้อนที่สุดในเดือนเมษายน แต่ไม่ร้อนมากนักเนื่องจากภูมิประเทศเป็นคาบสมุทรอยู่ใกล้ทะเล กระแสลมและไอน้ำจากทะเลทำให้อากาศคลายร้อนลงไป อุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ย 29 องศาเซลเซียส

อุณหภูมิ

- เฉลี่ยตลอดทั้งปี 27 องศาเซลเซียส

- สูงสุดวัดได้ 39.3 องศาเซลเซียส

- ต่ำสุดวัดได้ 10.5 องศาเซลเซียส