El clima en Autillo de Campos se caracteriza por ser mediterráneo continentalizado, con una marcada diferencia entre las estaciones. Los inviernos suelen ser fríos y húmedos, especialmente en la temporada más lluviosa, que corresponde al invierno, cuando las precipitaciones aumentan y las temperaturas bajan notablemente. Los veranos, en cambio, presentan temperaturas elevadas y una menor cantidad de lluvias, siendo agosto el mes más seco del año.
La distribución de las precipitaciones refleja la influencia de la situación geográfica, con un mayor volumen en los meses de primavera y otoño, aunque mayo destaca como el mes más lluvioso. La meteorología de Autillo de Campos invita a disfrutar de su clima en primavera y principios de otoño, épocas en las que el tiempo suele ser más agradable para las actividades al aire libre, con temperaturas moderadas y menor probabilidad de precipitaciones. La estación más cálida se concentra en julio, mientras que enero suele ser el mes más frío, marcando el contraste estacional en esta localidad palentina.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.