Segundo o Plano Diretor Municipal de Francisco Beltrão (PDM-FB), o clima predominante em Francisco Beltrão, de acordo com a Classificação de Köppen, é do tipo Cfa, caracterizado por invernos amenos, com temperaturas acima de -3ºC e abaixo de 18ºC, e verões quentes, com temperaturas superiores a 22ºC. Durante o verão, as temperaturas podem atingir mais de 30ºC, ocasionalmente chegando a 35ºC, embora em novembro de 1985 tenha sido registrado um recorde máximo de 38,3ºC, o mais alto desde 1974. Nesta estação, é comum ocorrerem chuvas intensas no final da tarde, quando a umidade combinada com o calor forma nuvens pesadas que resultam em pancadas de chuva de curta duração.
Ainda, de acordo com o PDM-FB, no inverno, o clima se torna um pouco mais seco em comparação ao verão, com chuvas ocorrendo principalmente com a passagem de frentes frias. Essas chuvas frequentemente trazem consigo temperaturas frias, podendo chegar até -5ºC, como foi observado em julho de 1975, ano em que a última neve foi registrada na cidade, em 20 de julho. Geralmente, os dias de inverno são amenos, com temperaturas relativamente frias ao amanhecer e após o pôr do sol.
Para o e-Clima, Estação Meteorológica da UTFPR-FB, algumas características climáticas de Francisco Beltrão podem ser delineadas com base nos dados da série histórica da estação meteorológica do Instituto Agronômico do estado do Paraná. Esta estação está localizada nas coordenadas Latitude 26,05º S, Longitude 53,04º W e Altitude de 650 metros. Os registros abrangem desde o ano de 1974 até 2017.