参照门头沟区历史数据，清水镇所在区域属于典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。

冬季（12月至2月）偏冷，平均低温在-6℃至-7℃左右，2023年12月18日曾录得-15℃的极端低温；夏季（6月至8月）温暖，平均高温在30-33℃之间，2025年6月22日出现过40℃的极端高温。

降水呈现明显的季节性：全年雨日约360天，总降水量4542.3毫米，其中7月和8月是降水集中期，尤其是2025年7月降水量达851.2毫米、8月达1257.7毫米，占全年总降水的近一半，这段时间易出现山洪或泥石流风险。

清水镇本地因海拔较高（较门头沟城区高出约300-500米），体感上夏季较县城明显凉爽，尤其清晨和夜晚气温更低；冬季则更冷，山谷中夜间降温快，霜冻期长。

春季（3-5月）升温快但气温波动大，2025年5月曾出现36℃高温，而4月低温仍可降至2℃左右，昼夜温差可达15℃以上。

秋冬季（10-11月）降水明显减少，但2025年10月受局地强对流影响，月降水量达296.3毫米，远超常年均值，属于异常年份。