Vinden hadde antagelig avgjørende betydning for utviklingen av brannen. Den ble bestermt både av de storstilte trykksystemene og av lokale forhold. Været hadde lenge (typisk for tørkeperioder) vært dominert av høytrykk. 8. oktober lå Chicago mellom et lavtrykk i nordvest som presset seg langsomt øst- og sørøstover – og et høytrykk i øst med en rygg over Ohio. Mellom disse trykksystemene, i lavtrykkets varmsektor, strømmet meget varm og tørr luft fra sørvest. Mange værstasjoner hadde kuling. Flere værstasjoner sørvest for Chicago hadde storm. En del steder blåste vinden på tvers av isobarene (trykklinjene). Hvorvidt dette antyder lokale smålavtrykk eller virvler som ikke er inntegnet på værkartet, eller skyldes branner, er ikke kjent. Iallfall raste mange store præriebranner og skogbranner i Midtvesten og rundt de store sjøene i disse dagene. I Chicago skulle det gå minst et døgn etter brannens utbrudd før lavtrykket gav etterlengtet regn. I Chicago falt den relative luftfuktigheten fra 44 % 6. oktober, til 27 % den 7. og 24 % den 8. Samtidig steg temperaturen (målt kl. 14) fra 12 °C den 6. til 27 °C den 8. Begge deler skyldtes den varme, tørre sørvesten. Den slo inn om morgenen den 7., og om kvelden var den ganske frisk (Gess & Lutz 2002, s. 99). Da brannen brøt ut, blåste det kraftig. I værobservasjonene er vinden angitt til ca. 40 km/t (frisk bris eller liten kuling) på den tiden da brannen ble varslet (Haines & Sando 1969). Men værobservatøren Sam Brookes i Clark Street (sitert etter Gess & Lutz 2002, s. 113) oppgav at vinden allerede om ettermiddagen var oppe i over 70 km/t, dvs. sterk kuling. (Chicago kalles «The Windy City».) Disse avvikene kan skyldes lokale variasjoner. I tillegg fremholdt flere øyenvitner at vinden var ujevn, både i Chicago og i Midtvesten for øvrig. Når vinden er ujevn, kommer de sterkeste kastene gjerne fra en retning til høyre for gjennomsnittsvinden. Under senere vitneavhør fortalte Catherine O’Leary at vinden kom fra alle retninger på én gang da hun ble gjort oppmerksom på brannen. Ved spredning av en brann spiller det ikke bare en rolle at en storbrann kan skape sin egen vind. Selv en ordinær brann, særlig i en høy bygning (som en kirke), løfter gnister, glør og brennende materialer opp i høyder hvor vinden gjerne er betydelig sterkere enn der målingene foretas (i dag vanligvis 10 m over bakken). Dette påvirker spredningsevnen. Den første uken etter natten til 9. oktober finnes ingen offisielle meteorologiske observasjoner fra Chicago. Beskrivelser av været i denne perioden stammer fra øyenvitnerskildringer, som i noen grad kan samkjøres med observasjoner andre steder i området (f.eks. Milwaukee, Grand Rapids, Lansing og Sturgeon Bay). Utviklingen av brannen må antas å indikere den generelle vindretning.