Sofia liegt in der kontinentalen Klimazone. Die Jahresdurchschnittstemperatur beträgt 9,7 Grad Celsius und die jährliche Niederschlagsmenge 572 Millimeter im Mittel.
Die wärmsten Monate sind Juli und August mit durchschnittlich 19,4 bis 20,0 Grad Celsius und die trockensten Januar und Februar mit 27 bis 33 Millimeter Niederschlag im Mittel.
Die größten Niederschläge sind im Mai und Juni mit durchschnittlich 73 bis 75 Millimeter zu verzeichnen. Der kälteste Monat ist der Januar mit -1,6 Grad Celsius im Mittel.