El clima en Villovieco se caracteriza por ser de tipo mediterráneo continentalizado, con marcadas diferencias entre las estaciones. Los inviernos suelen ser fríos, con temperaturas mínimas que invitan a vivir la meteorología de Villovieco en su estado más riguroso, mientras que los veranos, especialmente en agosto, presentan una notable sequedad y temperaturas elevadas, haciendo que esta estación sea la más seca del año. La influencia de la ubicación interior de la provincia de Palencia contribuye a unos inviernos más severos y a veranos cálidos y secos.
La distribución de las precipitaciones refleja un patrón típico, con mayor cantidad en los meses de invierno y una estación más lluviosa en primavera, siendo mayo el mes en que se concentra la mayor cantidad de lluvias. La época más agradable para actividades al aire libre en Villovieco suele ser la primavera, cuando las temperaturas aún no alcanzan su máximo y las lluvias no son tan frecuentes, permitiendo disfrutar del tiempo en Villovieco con mayor comodidad.
Normales climáticas WorldClim 2.1 para el periodo 1970–2025.