为稍有寒意至有时寒冷的季节；因为晴朗的天气与冷高压的影响，冬季地面辐射冷却逆温现象明显，在日出前后可能出现不到摄氏十度的低温，平均上可以比台北更冷。台中属盆地地形，且由于秋冬季节的大气混合层高度较低，且盛行下沉气压，因此大气垂直扩散的能力不若夏季，空气污染问题随之而来，台中以南县市因容易位处弱风尾流区而尤其严重。随着台湾交通与工业等因素产生的境内污染，以及主要来自中国大陆的境外污染日益严重，使冬季日照时数减少，也造成健康与环境问题。尽管如此，根据环保署长期的统计资料，台中市秋冬时节的空气品质仍为中南部最