Зима
Зима в Нижнем Тагиле достаточна сурова. Как правило, в конце октября в городе уже лежит снег. В 1998 г. зафиксирован абсолютный температурный минимум для территории Нижнего Тагила: −49 °С. В декабре температура опускается до -15°С, -20°С. Осадки непостоянны: случается, что к концу декабря нет снега даже для постройки ледового городка на главной площади. А бывает, что коммунальные службы города работают в экстренном режиме: не хватает техники и людей для уборки снега. Температуры января опускаются до -25°С, -30°С. В феврале чувствуется дыхание приближающейся весны, но температуры воздуха всё ещё достаточно низкие: -19°С, -25°С. Нередко в февраля дуют холодные пронзительные ветра.
Весна
На протяжении марта в городе ещё лежит снег, температуры воздуха не поднимается выше -12°С, -10°С. Нередко в марте выпадает количество осадков, равное среднегодовому показателю. Хотя солнце уже пригревает по-весеннему. Часто происходят резкие изменения погоды и атмосферного давления: суточный перепад температур может превышать 20°С. Все это неблагоприятно сказывается на здоровье людей, особенно страдающих хроническими заболеваниями. Весна в Нижнем Тагиле приходит только к концу апреля: начинает таять снег, появляются лужи, слышно пение птиц. В апреле температура воздуха достигает -1°С, +8°С. В мае весна полностью вступает в свои права: снег уже полностью сошёл, температуры воздуха достигают +10°С, +15°С. В мае начинают идти ливневые дожди с грозами.
Лето
В июне на территории города наступает лето. Светит солнце, воздух прогревается до +20°С, +22°С. Дожди идут 1-2 раза в неделю. Иногда, на протяжении месяца может не быть осадков. В июле наступает пора купания в местных водоёмах. Вода прогревается до комфортной температуры. Температура воздуха достигает +25°С, +28°С. Не редкость затяжные дожди. В конце августа чувствуется приближение осенней поры: листья деревьев желтеют, температура воздуха падают до +18°С, +20°С днём и до +9°С, +15°С ночью. К концу августа приходят первые ночные заморозки.
Осень
В начале сентябре, как правило, идут дожди. Затем с середины месяца и до конца стоит сухая тёплая осенняя погода. В этот период дачники успевают снимать урожай картофеля. Средний показатель температур в этом месяце +9°С. Октябрь дождливый. Температуры опускаются до 0°С, +2°С. В ноябре уже ложится снег. Воздух холодный: -10°С. Суровый климат Нижнего Тагила усугубляет непростая экологическая ситуация.