Sint-Petersburg heeft een vochtig continentaal klimaat met koude winters en milde tot warme zomers. De gemiddelde temperatuur in januari, de koudste maand, is ongeveer -7 graden Celsius, terwijl de gemiddelde temperatuur in de warmste maand juli ongeveer 18 graden Celsius is. De stad staat ook bekend om zijn neerslag, met een gemiddelde jaarlijkse neerslag van ongeveer 650 mm, waarvan een groot deel valt als sneeuw in de wintermaanden.