Shanghai hat ein subtropisch maritimes Monsunklima mit vier ausgeprägten Jahreszeiten, wobei Frühjahr und Herbst vergleichsweise kurz ausfallen.
Im Winter ist es feuchtkalt, die Temperaturen liegen bei -1 bis 8 Grad Celsius. Gelegentlich gibt es auch deutlich stärkere Fröste. Früher waren diese niedrigen Temperaturen für die Bewohner südlich des Jangtse sehr unangenehm, weil er die 'Heizlinie' markierte, was heißt, dass südlich des Jangtze nicht geheizt werden durfte. Weil es aber auch dort sehr kalt werden kann, wurde diese Regelung abgeschafft.
In den schwülheißen Sommermonaten werden Temperaturen von durchschnittlich 28 bis 35 Grad Celsius und eine Luftfeuchtigkeit von bis zu 100 Prozent erreicht. Im Oktober kommt die erste kalte Luft aus dem Norden.
Die Jahresdurchschnittstemperatur beträgt 15,3 Grad Celsius. Die Jahresniederschlagssumme liegt bei 1.135 Millimeter, davon fallen 50 Prozent in die Zeit von Mitte Mai bis Mitte September (Flutsaison). In diesem Jahresabschnitt gibt es drei ausgeprägte Regenperioden: Die „Frühlingsregen“, die „Pflaumenregen“ und die „Herbstregen“. Insgesamt fallen durchschnittlich 110 Regentage an. Die günstigsten Reisemonate sind April bis Juni und Mitte September bis November, die ungünstigsten Reisemonate Juli und August, mit Temperaturen bis zu 40 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit bis 100 Prozent. Außerdem suchen in den Sommermonaten zahlreiche Taifune die Stadt heim.