El clima en Palenciana se caracteriza por su influencia mediterránea continentalizada, con veranos calurosos y secos, e inviernos más frescos y con mayor presencia de precipitaciones. La notable diferencia entre las estaciones se refleja en temperaturas elevadas durante julio, mientras que enero suele ser el mes más frío, con un aumento de las lluvias en invierno, especialmente en diciembre. La distribución de las precipitaciones muestra un pico en esta estación, aunque los meses estivales mantienen un carácter seco y soleado, típico del clima en Palenciana.
La meteorología de Palenciana favorece actividades al aire libre en primavera y principios de otoño, cuando las temperaturas son más agradables y las lluvias aún no predominan. La influencia de la ubicación geográfica en Andalucía aporta un contraste marcado entre las estaciones, haciendo que el tiempo en Palenciana sea muy variable a lo largo del año. En general, la estación más cómoda para disfrutar del entorno es durante la primavera, cuando el clima resulta más benigno y agradable para el visitante.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.