El clima en Monterrubio de la Demanda presenta un carácter mediterráneo continentalizado, con markedas diferencias entre estaciones. Los inviernos son fríos, especialmente en enero, mientras que los veranos, en particular en agosto, son secos y calurosos, con temperaturas que alcanzan su punto más alto en julio. La variabilidad térmica es notable, influida por su situación en una zona de transición entre las mesetas y las sierras de la provincia de Burgos.
Las lluvias se concentran principalmente en la primavera, siendo mayo el mes más lluvioso, y en menor medida en otoño, mientras que el verano se caracteriza por su sequedad, favoreciendo periodos de tiempo estable y soleado. La meteorología de Monterrubio de la Demanda invita a disfrutar de actividades al aire libre en primavera y principios del verano, cuando el clima resulta más agradable y menos extremo. La influencia de su ubicación geográfica aporta un marcado contraste entre estaciones, haciendo que la climatología urbana sea bastante marcada en esta localidad.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.