参照灵璧县历史气象站数据，大庙乡的气候属暖温带半湿润季风气候，冬冷夏热、降水高度集中于夏季。

全年平均高温22℃、低温11℃，极端高温曾达42℃（2025年7月6日），极端低温-12℃（2023年12月22日）。

冬季（12月至2月）最冷的月份平均高温仅6-9℃，低温在-3℃左右，寒冷干燥，雨雪稀少；夏季（6-8月）7月平均高温33℃、低温24℃，但雨日最多、降水集中，例如2023年7月雨日21天、降水685.9毫米，2024年7月降水437.7毫米——这个月份户外活动常被频繁的雷阵雨打断。

春季（3-5月）升温快，4月平均高温已升至22-23℃，但昼夜温差较大，4月最低气温平均10℃左右，早晚仍凉。

秋季（9-11月）气温回落，9月白天气温仍可达28℃左右，10月降水明显减少，是相对舒适的时段。

大庙乡作为平原乡镇，与灵璧县城气候基本一致，无明显微气候差异。

夏季午间日照强烈，加之大片农田裸露，体感较县城更为炎热；冬季冷空气南下时，因缺乏建筑物遮挡，开阔地带风力往往更大，风寒效应明显。