Montréal ligt op een punt waar verscheidene klimaatzones elkaar snijden, waardoor het een zeer veranderlijk klimaat heeft. De stad krijgt jaarlijks erg veel neerslag, inclusief maar liefst 2,18 meter sneeuw. Er valt gemiddeld meer sneeuw in Montréal dan in Moskou. Bovendien valt er in Montréal jaarlijks 897 millimeter regen. De zomer is statistisch gezien het natste seizoen, maar ook het zonnigste. De koudste maand van het jaar is januari, met een gemiddelde temperatuur van -10,4 graden Celsius, en een gemiddelde minimumtemperatuur van -14,9 graden. De gevoelstemperatuur kan echter nog veel lager worden door de kille wind die typerend is voor de stad. De warmste maand is juli met een gemiddelde maximumtemperatuur van 26 graden. De laagste temperatuur ooit gemeten in Montréal is -37,8 graden in 1957 en de hoogste is 37,6 graden in 1975.

De zomers zijn meestal behoorlijk vochtig, en sneeuw in de lente en de herfst is geen ongebruikelijk verschijnsel.