El clima en Martorell se enmarca dentro de un carácter continental de interior, con marcadas diferencias entre las estaciones. Los inviernos suelen ser fríos y secos, mientras que los veranos, especialmente en agosto, alcanzan temperaturas elevadas, aunque con menor humedad en comparación con zonas costeras. La meteorología de Martorell refleja un contraste notable entre las estaciones, con inviernos secos y veranos calurosos y secos, aunque la influencia de la cordillera cercana puede moderar ligeramente las temperaturas extremas.
Las lluvias se concentran principalmente en otoño, siendo septiembre el mes más lluvioso, mientras que en verano, particularmente en julio, el tiempo en Martorell suele ser más seco y estable. La época más agradable para actividades al aire libre suele ser la primavera y principios del otoño, cuando las temperaturas son moderadas y las precipitaciones aún no alcanzan su pico. La distribución de las precipitaciones y las temperaturas hace que la climatología urbana en Martorell sea bastante marcada por su interioridad y su proximidad a la cordillera catalana.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.