El clima en Villaeles de Valdavia se enmarca dentro de un patrón mediterráneo continentalizado, caracterizado por marcados contrastes estacionales. Los inviernos suelen ser fríos y con mayor presencia de precipitaciones, especialmente en diciembre, que concentra la mayor cantidad de lluvias del año, mientras que en verano las lluvias disminuyen notablemente, haciendo que agosto sea el mes más seco. La estación más cálida se experimenta en julio, con temperaturas que invitan a disfrutar del tiempo al aire libre, especialmente en los meses de verano, cuando las condiciones son más agradables para actividades al aire libre.
La meteorología de Villaeles de Valdavia refleja una influencia significativa de la ubicación interior de la provincia de Palencia, lo que contribuye a un clima con contrastes acusados entre estaciones. La distribución de las lluvias, concentradas en invierno, y las temperaturas extremas en verano e invierno, hacen que la planificación de actividades al aire libre requiera atención a las condiciones meteorológicas. La época más favorable para disfrutar del entorno suele ser la primavera y el inicio del otoño, cuando las temperaturas son más suaves y las lluvias menos frecuentes.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.