El clima en San Pedro Palmiches se caracteriza por ser mediterráneo continentalizado, con marcados contrastes entre estaciones. Los veranos suelen ser secos y calurosos, especialmente en agosto, mientras que los inviernos presentan temperaturas más frías, con enero como el mes más frío. La influencia de la altitud y la ubicación interior de la provincia de Cuenca contribuyen a estas variaciones extremas en las temperaturas y a una distribución irregular de las precipitaciones.
La meteorología de San Pedro Palmiches refleja una estación más lluviosa en invierno, con noviembre como mes de mayor precipitación, y una estación más seca en verano. La época del año más favorable para actividades al aire libre suele ser la primavera y principios del otoño, cuando las temperaturas son más suaves y las lluvias menos frecuentes. En general, el clima en esta zona requiere cierta adaptación a las variaciones estacionales y a la sequedad estival, propias del clima mediterráneo interior de Castilla-La Mancha.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.