Le temperature sono mitigate dal mare, ma l'inverno è freddo e piovoso e l'estate calda e umida.
Il clima della città di Venezia è quello tipico della Pianura Padana, ossia con temperature medio-basse in inverno e alte durante l'estate, leggermente mitigate dalla vicinanza con il mare. Inoltre, l'elevata umidità, dovuta al fatto che la città è stata costruita sull'acqua, accentua la percezione delle temperature, facendo sì che d'inverno il freddo sembri più intenso e provocando spesse coltri di nebbia, e rendendo le estati molto afose.
La piovosità maggiore la si può riscontrare soprattutto durante i mesi primaverili e autunnali; tuttavia, i temporali estivi sono molto frequenti.
Famoso è il fenomeno dell'acqua alta: con questo termine si indicano tutte le alte maree di altezza tale da provocare un allagamento, anche solo parziale, delle calli di Venezia.
Il fatto è frequente soprattutto nel periodo compreso dall'autunno alla primavera ed è provocato da una combinazione di tre fattori:
Per conoscere il livello della marea per il giorno, e capire così se c'è acqua alta, ci sono numerosi strumenti:
A seconda del livello raggiunto, non tutte le zone di Venezia vengono allagate: ciò dipende infatti dall'altezza rispetto al livello del mare dell'area interessata e la sua lontananza rispetto alle Bocche di Porto. Per ovviare a questo problema, oltre alla predisposizione di passerelle nei luoghi maggiormente frequentati della città, è in atto dal 2003 la costruzione del progetto MOSE, una serie di paratie mobili costruite lungo le aperture della Laguna Veneta verso il mare aperto, che dovrebbero chiudersi in previsione di fenomeni di alta marea eccezionale.