El clima en Casarejos presenta un carácter mediterráneo continentalizado, con inviernos fríos y veranos calurosos, reflejando la influencia de su ubicación en el interior de la provincia de Soria. Las temperaturas experimentan un marcado contraste entre las estaciones, siendo enero el mes más frío y julio el más cálido, lo que acentúa la diferencia térmica anual. La meteorología de Casarejos muestra que la primavera es la estación más lluviosa, aportando lluvias dispersas que favorecen un paisaje verde, mientras que en verano, especialmente en agosto, las precipitaciones son escasas, predominando condiciones secas y soleadas.
La época más agradable para actividades al aire libre suele coincidir con la primavera, cuando las temperaturas son moderadas y el clima resulta más benigno. La distribución de las lluvias y las temperaturas extremas reflejan la influencia de la altitud y la situación geográfica, que modulan el tiempo en Casarejos y contribuyen a un clima que combina elementos mediterráneos con un marcado carácter continental.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.