Den naturlige fugtighed langs Gudenåen og dens fortsættelse gennem Randers Fjord påvirker klimaet med en del tåge og lavere temperaturer. De forhold gælder også langs den lidt mindre Nørreå med de brede drænområder. I de kystnære områder er temperaturudsvingene mindre end længere inde i landet.
Med en årsmiddeltemperatur på 8,3 ˚C er Randers Kommune landets koldeste. Måned for måned ligger kun juli uden for landets ti koldeste, mens oktober-december er landets koldeste måneder. En væsentlig årsag til de lave temperaturer er de fugtige ådale, som gennem deres fordampning forbruger megen energi.
Nedbørsmængden ligger pænt under landsgennemsnittet, og Randers Kommune hører derfor til i den tørre halvdel. Hovedparten af nedbøren falder over Den Jyske Højderyg i kommunens vestlige del, hvorfor luften er tørret ud, når den når Kattegatkysten i øst.
Solen gør generelt ikke meget væsen af sig i Randers Kommune, som på årsbasis ligger i landets solfattigste tredjedel. Dog er der ingen måneder, i hvilke kommunen når ned blandt de ti solfattigste kommuner i landet.
