Pro Hersonissos je typické středomořské klima. Zdejší dlouhá, horká léta jsou proslulá bohatým slunečním svitem, zatímco pro mírné zimy je charakteristické deštivé počasí.

Léto v městě Hersonissos trvá od června do září a bývá teplé a suché. V červnu se průměrné denní teploty pohybují kolem 26 °C, na vrcholu léta - v červenci a srpnu - šplhají k 28 °C a v září zase klesají na 26 °C. Vlhkost vzduch bývá v létě nízká. Slunce v červnu a červenci svítí kolem 12 hodin denně, v září 10 hodin. Moře v okolí Hersonissu je nejteplejší v srpnu (25 °C).

Podzim (říjen a listopad) bývá teplý, ale deštivý. V říjnu bývá průměrná denní teplota 22 °C, v listopadu 19 °C. Listopadové noci už však jsou chladné (12 °C). Moře je ještě dostatečně teplé. Říjen nabízí přibližně sedm hodin slunečního svitu denně, listopad pět.

Zima trvá od prosince do února, je chladná a vlhká. Je zde o něco tepleji než v dalších částech severní polokoule, ale častěji zde prší. Nejvlhčím měsícem je leden – v tuto dobu spadne průměrně 169 mm srážek. Často bývá také větrno a zataženo; slunce svítí jen cca 4 hodiny denně. Průměrná minimální teplota je v prosinci 10 °C, v lednu a únoru 8 °C.

Jaro (březen až květen) je příjemné s nevyzpytatelným slunečním svitem a teplotami, které se postupně zvyšují (od 16 °C v březnu, přes 18 °C v dubnu až po 22 °C v květnu). Ačkoli už je poměrně teplo, moře zůstává studené. Počet hodin slunečního svitu dosahuje v květnu průměrné hodnoty 10.