市气候寒冷，亦不乏降雪天气出现，但由于遮挡住了在日本海发生的雪云，使得山形市是山形县内降雪量较少的地区。山形市的气候观测点被日本气象厅选为日本平均气温和降水量的观测地点之一。1933年7月25日，山形测候所记录下40.8℃的最高气温纪录。直到2007年埼玉县熊谷市和岐阜县多治见市记录下40.9℃的气温为止，该纪录是日本最高气温纪录。
人口.1889年设市时，山形市有人口2.48万人。1897年时，山形市人口超过米泽市，成为山形县内人口最多的城市。1920年日本首次人口普查时，山形市