El clima en Dehesa de Romanos se caracteriza por ser mediterráneo continentalizado, con inviernos fríos y veranos calurosos. La influencia de la altitud y la ubicación interior de la provincia de Palencia acentúan el contraste entre estaciones, haciendo que las temperaturas extremas sean frecuentes en invierno y verano. Durante la estación más fría, las bajas temperaturas predominan, mientras que en verano las máximas alcanzan su punto más alto, siendo agosto el mes más seco del año.
Las precipitaciones se concentran principalmente en invierno, con diciembre como mes más lluvioso, y tienden a disminuir en los meses estivales. La meteorología de Dehesa de Romanos revela que la época más agradable para actividades al aire libre suele ser la primavera y el otoño, cuando las temperaturas moderadas y la menor precipitación facilitan el disfrute del entorno natural. La distribución de las lluvias y las temperaturas refleja el carácter continental del clima, con un marcado contraste entre estaciones y una influencia moderada de la proximidad a la meseta castellana.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.