Vilnius hat ein gemässigtes kontinentales Klima mit kalten Wintern und warmen Sommern. Die Durchschnittstemperaturen liegen im Januar bei etwa -5 °C und im Juli bei etwa 17 °C. Die Stadt erhält das ganze Jahr über moderate Niederschläge, wobei der Sommer die feuchteste Jahreszeit ist. Schneefall ist im Winter häufig.