El clima en San Lorenzo de la Parrilla se caracteriza por ser mediterráneo continentalizado, con marcados contrastes entre las estaciones. Los inviernos suelen ser fríos y con mayor precipitación, especialmente en diciembre, mientras que los veranos son secos y calurosos, alcanzando su punto más cálido en julio. La influencia de la altitud y la ubicación en la provincia de Cuenca contribuye a estas variaciones, haciendo que las temperaturas extremas sean frecuentes en invierno y verano.
La meteorología de San Lorenzo de la Parrilla refleja un patrón en el que la estación más lluviosa es el invierno, con lluvias distribuidas principalmente en diciembre, y la más seca, el verano, con precipitaciones mínimas en julio. La época del año más agradable para actividades al aire libre suele ser la primavera y principios del otoño, cuando las temperaturas son moderadas y el tiempo suele ser estable. La distribución de las lluvias y las temperaturas extremas hacen que el clima urbano tenga un carácter marcado y muy definido en cada estación.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.