El clima en Milmarcos se enmarca dentro de un carácter mediterráneo continentalizado, lo que implica marcados contrastes estacionales. Los inviernos son fríos, con temperaturas que descienden notablemente, mientras que los veranos se caracterizan por su calidez, alcanzando su punto más alto en julio. La diferencia térmica entre ambas estaciones condiciona un paisaje climático con inviernos frescos y veranos calurosos y secos.
Las precipitaciones tienden a concentrarse en primavera, siendo esta la estación más lluviosa, mientras que en verano la sequía predomina, haciendo que el tiempo en Milmarcos en esta época sea predominantemente seco y soleado. La influencia de su ubicación en la provincia de Guadalajara y la orografía circundante favorecen un patrón climático con inviernos fríos y veranos secos, siendo la época más agradable para actividades al aire libre la primavera, cuando las temperaturas son moderadas y la humedad relativa más adecuada para disfrutar del entorno natural.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.