Здесь также в целом господствует средиземноморский климат (Csa), однако на территории городского округа метеорологи выделяют 2 климатическиe подзоны, в зависимости от высоты над уровнем моря, влажности и количества осадков. На высотах до 300 м выше уровня моря климат характеризуется как Западный Южнобережный, субтропический средиземноморский засушливый, жаркий, с умеренно тёплой зимой; на высотах выше 300 м наличествует тип, описываемый как Западный южного склона главной гряды Крымских гор, влажный, с мягкой зимой. Здесь количество осадков резко увеличивается, повышается и влажность воздуха[2]. Солнце в Ялте сияет в среднем 2250 часов в году[3] — это примерно столько же, сколько в Сочи, больше, чем в Кисловодске (2100 ч), но меньше, чем в Алуште, Судаке, Феодосии (2350 ч), Евпатории (2450 ч)[4], в Ницце, Каннах, Сан-Ремо и других средиземноморских курортах (2500—2700 ч)[5]. В тёплое время года днём с моря дуют бризы, к вечеру — с гор в сторону моря. Тёплый береговой бриз часто несёт с гор едва уловимый запах хвои. Благодаря этому воздух в каменной чаше, где расположена Ялта, всегда чист, насыщен морскими солями и лесным ароматом. Море, нагретое за лето, долгое время сохраняет довольно высокую температуру воды и нагревает воздух на побережье. Влажность воздуха в Ялте невысока (в среднем 70 %), что определяет характер растительности и отражается на лечебном профиле курорта. Среднегодовое количество осадков — 609 мм. По зоне морозостойкости USDA Ялта держится в зоне 9а (растут без укрытия пальмы Трахикарпус Форчуна и Мартиуса, Вашингтониянитеносная, Сабаль малый, Сабаль пальмовидный, Рапидофиллум ежеиглый, Хамеропс, но из-за суровых зим, которые возникают случайно, примерно раз в 15 лет, когда температура опускается ниже -10 (USDA-зона 8а), следует укрывать: Вашингтония крепкая, Юбея, Бутия головчатая, Финик Канарский и Финик Теофраста). В Ялте нет обычной для средней полосы сезонности. Год делится условно на три периода: жаркий (с июня по август) — среднесуточная температура +25 °С, тёплый (апрель-май и сентябрь-октябрь) — среднесуточная температура +15…+20 °С и прохладный (с ноября по март) — среднесуточная температура +5…+10 °С, но иногда случаются суровые (для субтропического климата) зимы (1928/29, 1939/40, 1949/50, 1984/85, 2005/2006 и 2011/2012 гг.), когда средняя температура за месяц составляет [-0,3 °С] и ниже. Среднегодовая температура до 2000г составляла +13,0 °С, на момент 2024г. = +13,8 °C[6], если учитывать только последние 20 лет = +14,3 °С.
За всю историю метеонаблюдений в Ялте 21 февраля 1985г была зафиксирована самая минимальная температура -12,3 °С[7] 72м над уровнем моря, а в Никитском ботаническом саду (в 7км от Ялты) самая минимальная температура была -14,6 °С 207м н.у.м.
Несмотря на своё приморское положение, влажность воздуха в Ялте на 10-15 % меньше, чем в степном Крыму. Зимой относительная влажность воздуха достигает в среднем 75-80 %, а в июле, августе и сентябре она минимальна (55-60 %). При этом в периоды сильных фёнов она может опускаться до 3-5 %[10].
Ялта с 3 сторон плотно закрыта горами (к северу и северо-западу проходит Ялтинская яйла с горами Кемаль-Эгерек (1530 м), Джады-Бурун (1423 м), Лапата (1406 м), Эндек (1358 м), … ; к северо-востоку от неё отходит отрог Никитской яйлы с вершиной Авинда (1473 м), постепенно понижаясь к морю, он заканчивается мысом Никитским (Мартьян); к западу и юго-западу от Ялты высится конусообразная гора Могаби (804 м), южный склон её заканчивается у моря мысом Ай-Тодор, а за ней Ай-Петринская яйла с горами Рока (1349 м) и Ай-Петри (1234 м)), поэтому это один из самых тихих морских городов (вместе с Сочи). Средняя скорость ветра всего лишь 2 м/с. В основном, преобладают западные и восточные ветра (46 % и 36 % соответственно). Поэтому среднегодовая температура в Ялте самая высокая в Крыму и выше, чем, например, в Мисхоре на 0,3 °С (из-за западных и восточных фёнов после прохождения гор высотой 1250—1500 метров происходит повышение температуры воздуха на 5-6°С), но в зимний период времени в Мисхоре сказывается более сильное влияние моря, так как эти ветра приносят тепло моря (зимой вода теплее воздуха почти на 5°С). На побережье около моря почти круглый год дует очень сильный бриз, но он быстро затухает по мере удаления от моря и уже на расстоянии около 2 км малоощутим. В июне-июле у берегов Ялты могут возникать сгонно-нагонные ветра, которые уносят от берега в открытое море прогревшиеся слои воды, а на смену им из глубины поднимается куда более холодная вода (так называемая «низовка» или апвеллинг). Температура воды при таких ветрах за несколько часов может понизиться до +12…+18 °С. Обычно в течение 2-3 дней температура воды восстанавливается. Сгонные явления у берегов Ялты наблюдаются практически ежегодно. В среднем бывает до 3-х сгонов за год.
7—8 февраля 2012 года Ялту поразил огромной силы шторм, аналогичный которому наблюдался лишь в 1980-х годах. Мощность шторма составила, по разным оценкам, от 6 до 8 баллов. Волнами была серьёзно повреждена набережная, не только в своей нижней части, но и в верхней. Местами разрушено гранитное покрытие променада, получили повреждения фонари, освещающие набережную. Как подсчитали в мэрии Ялты, ущерб от стихии составил 520 000 долларов. Чтобы устранить последствия чрезвычайной ситуации и успеть подготовиться к курортному сезону, городской совет Ялты принял решение обратиться за помощью в Совет министров Автономной Республики Крым[12].
Ялта является одним из самых увлажнённых крупных городов Крыма. Так, среднегодовое количество осадков в её городской черте составляет около 600 мм[3]. Для сравнения: в Джанкое — около 350 мм; в Севастополе — 387 мм, в Феодосии — 398 мм, в Симферополе 443 мм. Но это средние цифры, выведенные из многолетних наблюдений. По отдельным годам они колеблются в пределах между 334 и 657 мм. При этом в городе случаются и сильные ливни, приводящие к сходу селевых масс по ущельям рек Водопадная (Учан-Су) и Быстрая (Дерекойка). В результате потепления климата тропические ливни происходят в Ялте теперь почти ежегодно летом в ночной период времени (при этом с апреля по октябрь в основном днем полностью безоблачное небо). Так, 7 и 8 января 1958 года в городе выпало 149 мм осадков, с 14 по 17 сентября 2002 года выпало 155 мм осадков, в июле 2018 года выпало 114 мм осадков (из них 47 мм 14 июля, а остальные в течение 4 ночей), в сентябре 2018 года 136 мм осадков (из них 115 мм выпало 6 и 7 сентября), а 18 июня 2021 года 134 мм осадков (за ночь и первую половину дня), что после 1922 года является самым большим результатом (тогда выпало 190 мм осадков за день). Таким образом, из-за достаточно высоких гор, задерживающих влагу и ветра, субтропический средиземноморский климат Ялты имеет скорее полувлажный, а не классический сухой характер. Относительно плохая вентилируемость окрестностей Ялты и полувлажный характер её климата осложняют экологическую обстановку и делают некоторые другие города и поселки Южного берега Крыма (Алупка, Алушта, Судак) в жаркий летний период более благоприятными для отдыха, лечения и проживания. Это подметил ещё знаменитый врач Боткин, который писал: «Алушта здоровее Ялты, там во время летней жары воздух непрерывно обновляется тягою через горные проходы по сторонам Чатыр-Дага». Несмотря на все это, Ялта — один из самых солнечных городов Крыма (высокие горы без перевалов уверенно сдерживают все облака). В городе бывает только 44 дня без солнца, то есть 322 дня в году светит солнце.[13] И по числу ясных дней Ялта вместе с Анапой явные лидеры на всем побережье Чёрного моря не только летом, но и в любой месяц года. Меньшее число солнечных часов, чем в других городах Крыма, получается только из-за того, что город плотно закрыт с западных направлений горами и после 4-6 часов дня солнце постепенно начинает скрываться в облаках над горами или за горами, чем пользуются туристы, нежелающие пользоваться укрытием от солнечного света.
Число ясных, облачных и пасмурных дней при учёте общей облачности
Микроклимат в городе заметно отличается и условно разделяется холмом Дарсан на 2 местности — на восточную и западную Ялту, то есть в р-не рек Быстрая и Водопадная соответственно. В среднем в западной части Ялты немного теплее (на 0,3 °С). Причина этого в том, что минимальная температура наблюдается перед восходом солнца, а прямое утреннее солнце намного раньше начинает её подъём вверх именно на юго-западном участке местности Ялты, где никакие горы этому не мешают. При этом в западной части Ялты вечером по этой же причине немного холоднее, чем в восточной, то есть климат получается более ровный и более благоприятный. Также в западной части Ялты выпадает немного меньше осадков, чем в восточной части, так как Ай-Петринская Яйла находится в 2 раза дальше по расстоянию от города, чем Никитская Яйла (примерно 10 и 5 км соответственно). Все основные данные по Ялте с января 1955 года поступают из её более теплой западной части: улица Коммунаров, дом 8.[14]