En væsentlig del af kommunen ligger på Den Jyske Højderyg og rummer store vandområder som Silkeborgsøerne og Gudenå. De vandholdige, lerede jorder medfører, at temperaturudsvingene er forholdsvis små. Langs Gudenå forbliver temperaturerne lave pga. den store fordampning. Desuden opstår der ofte dis og tåge.
Silkeborg ligger nede blandt landets ti koldeste kommuner, og da jordoverfladen ikke varmes så meget op i løbet af sommeren, er temperaturerne i især andet halvår ret lave. Om vinteren kan temperaturen falde betydeligt i dalstrøgene.
Det bakkede landskab fører til øget skydannelse, og på vestsiden af Den Jyske Højderyg i den vestlige del af kommunen falder der særlig megen nedbør. Til gengæld når luften at tørre noget ud, inden den rammer kommunens østlige del. Samlet set ligger nedbøren i kommunen over landsgennemsnittet.
De mange skyer betyder, at antallet af solskinstimer er beskedent; ikke mindst i sommermånederne. Silkeborg hører derfor til blandt landets ti solfattigste kommuner.
