El clima en Carbonero el Mayor se caracteriza por su naturaleza mediterráneo continentalizada, con marcados contrastes entre estaciones. Los inviernos son fríos, con temperaturas que descienden notablemente, mientras que los veranos, especialmente en julio, suelen ser cálidos y secos, aunque agosto presenta la menor precipitación del año. La primavera es la estación más lluviosa, favoreciendo un tiempo más húmedo y templado, ideal para actividades al aire libre en sus días más agradables. Por el contrario, el verano, con su estación más seca, se presenta como un período de mayor estabilidad y temperaturas elevadas, aunque con menor humedad. La meteorología de Carbonero el Mayor refleja la influencia de su ubicación en una zona interior de Castilla y León, donde las variaciones térmicas y las precipitaciones distribuidas a lo largo del año marcan el carácter del clima. La época más recomendable para disfrutar del entorno suele ser la primavera, cuando las condiciones atmosféricas son más benignas y la naturaleza en flor.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.