El clima en Villahoz se caracteriza por ser de tipo mediterráneo continentalizado, con marcadas diferencias entre estaciones. Los inviernos suelen ser fríos, con temperaturas que bajan notablemente, especialmente en los meses más fríos, mientras que los veranos tienden a ser cálidos, alcanzando su punto más caluroso en julio. La influencia de la altitud y la ubicación en la provincia de Burgos contribuyen a estas variaciones térmicas pronunciadas.
La distribución de las precipitaciones muestra un período más lluvioso durante el invierno, siendo mayo el mes más húmedo, en contraste con agosto, que suele ser el más seco. La meteorología de Villahoz refleja un patrón en el que las lluvias están más concentradas en las estaciones frías, mientras que los meses estivales ofrecen condiciones más secas y agradables para las actividades al aire libre, especialmente en los meses de verano. La época más favorable para disfrutar del clima en Villahoz suele ser la primavera y principios del verano, cuando las temperaturas son moderadas y las precipitaciones aún son frecuentes pero menos intensas.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.