El clima en Castil de Vela se caracteriza por ser mediterráneo continentalizado, con inviernos fríos y veranos cálidos y secos. La influencia de la posición interior en la provincia de Palencia provoca una marcada diferencia entre estaciones, donde las temperaturas extremas son frecuentes y las precipitaciones se concentran principalmente durante el invierno. La estación más lluviosa suele ser el invierno, especialmente en diciembre, mientras que en agosto se experimentan los periodos más secos, lo que refleja la clara estacionalidad en la distribución de las lluvias.
La meteorología de Castil de Vela favorece que los meses más agradables para actividades al aire libre sean en primavera y otoño, cuando las temperaturas son moderadas y las lluvias son menos frecuentes. La influencia del interior peninsular acentúa el contraste térmico, haciendo que los inviernos sean particularmente fríos y los veranos calurosos, con periodos secos que contribuyen a un tiempo generalmente estable en esta zona de Castilla y León.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.