Έχοντας μέση ετήσια θερμοκρασία 19,5 βαθμούς Κελσίου, ο Πειραιάς έχει ζεστό και αρκετά ξηρό κλίμα. Είναι χαρακτηριστικό μάλιστα ότι κατά τους καλοκαιρινούς μήνες η μέσες ελάχιστες θερμοκρασίες του Πειραιά δεν πέφτουν κάτω από τους 25°C. Αυτό κάνει την πόλη να έχει τις υψηλότερες μέσες ελάχιστες θερμοκρασίες στην Ελληνική επικράτεια. Αυτό σχετίζεται άμεσα με την πυκνή δόμηση αλλά κυρίως με τα ποσά εκπεμπόμενης θερμότητας του πολεοδομικού ιστού της Αθήνας που το καλοκαίρι μεταφέρονται προς τις ακτές.
Ακόμα η πόλη του Πειραιά έχει ένα από τα μικρότερα ποστοστά βροχοπτώσεων σε όλη την επικράτεια σε ετήσια βάση. Αυτό είναι ακόμα ένα στοιχείο που χαρακτηρίζει το κλίμα της πόλης που φιλοξενεί το μεγαλύτερο λιμάνι της Ελλάδας.