Średnia temperatura najchłodniejszych miesięcy – grudnia, stycznia i lutego wynosi 13,5 °C w dzień i 5 °C w nocy. Zimą średnia temperatura wody w zatoce wynosi około 13 °C. Opady śniegu są rzadkie, średnio 2 dni rocznie. Nocne przymrozki występują 11 razy rocznie, średnio po 2-4 dni w grudniu, styczniu i lutym. Okres z letnimi temperaturami zaczyna się w maju i kończy w październiku. W najcieplejszym miesiącu roku – sierpniu, średnia temperatura oscyluje koło 26 °C w ciągu dnia oraz 17 °C w nocy, a średnia dobowa temperatura morza wynosi 21 °C. Generalnie, zimy w San Sebastián, jak i w pozostałej części Costa Verde pod względem temperatur przypominają zimy z basenu Morza Śródziemnego np. z Monako, natomiast lato jest umiarkowanie ciepłe i przypomina lato z północnej połowy Europy np. Paryża.
San Sebastián ma aż 1649 mm deszczu rocznie oraz ponad 138 dni deszczowych rocznie przy opadach ≥1mm. Przez większość roku opady występują średnio przez kilkanaście dni miesięcznie. Klimat San Sebastián charakteryzuje się dużą ilością deszczu, jak i dni deszczowych w skali europejskiej. Średnia roczna wilgotność wynosi 74%, od 70% w marcu do 76% w listopadzie.