Mobiles beliggenhet ved Mexicogulfen gir byen et mildt subtropisk klima, etter Köppens klimaklassifisering. Byen har milde, våte vintre og varme, regnfulle somre. Registrerte temperaturrekorder er −18 ℃ den 13. februar 1899 og 41 ℃ den 29. august 2000. En studie i 2007 konkluderte med Mobile som den våteste byen i det kontinentale USA, med i gjennomsnitt 1 680 mm årlig nedbør over en 30-årsperiode. I gjennomsnitt har byen minst 0,3 mm nedbør 120 dager i året. Nedbøren kommer svært sjelden som snø.