十和田市は、最も暑い8月の平均気温が22℃をわずかに上回ることから、ケッペンの気候区分では温暖湿潤気候(Cfa)と西岸海洋性気候(Cfb)の境目にあたる。北海道ほど寒くはないが、稲作が容易でない気温でもある。降雨は、夏に多く冬に少ない。

一方十和田湖の湖畔にある休屋は、最も寒い1月の平均気温が-3℃を下回ることから、ケッペンの気候区分では亜寒帯湿潤気候(Dfb)に分けられる。

旧十和田湖町以外では八甲田山の東に位置するため、太平洋側気候で雪はやや少ない。それでも2月には50cm程度の積雪になり、豪雪地帯である。一方、旧十和田湖町では雪が多くなり、特別豪雪地帯で日本海側気候である。八甲田山から吹きつける寒冷な北西風は、八甲田おろしと呼ばれる。5月・6月には晴天が続くが、土ぼこり混じりの強風が西から吹くことがある。新渡戸傳が開拓にあたり防風林を設けたのも、西からの強風を防ぐためという。また、数年から十数年に一度は、7月・8月に偏東風（やませ）がゆるゆると流れる年がある。そのような年は、蒸し暑く感じる日もカラッと晴れる日も稀で、薄暗い曇り空の日々が続き、しとしとと雨の降る日が偶にあり、米の収穫量はめっきり減る。11月には霜が降り、12月には雪が降る。

十和田観測所(十和田市東十六番町)（1991-2020年）の気候
月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年
最高気温記録 °C （°F）14.2
(57.6)16.5
(61.7)22.8
(73)28.0
(82.4)33.2
(91.8)33.8
(92.8)35.8
(96.4)35.6
(96.1)35.1
(95.2)27.8
(82)24.3
(75.7)19.3
(66.7)35.8
(96.4)
平均最高気温 °C （°F）1.9
(35.4)2.7
(36.9)6.9
(44.4)13.7
(56.7)19.0
(66.2)21.7
(71.1)25.1
(77.2)26.7
(80.1)23.6
(74.5)18.0
(64.4)11.3
(52.3)4.6
(40.3)14.6
(58.3)
日平均気温 °C （°F）?1.7
(28.9)?1.3
(29.7)2.2
(36)8.0
(46.4)13.4
(56.1)16.8
(62.2)20.6
(69.1)22.1
(71.8)18.5
(65.3)12.3
(54.1)6.3
(43.3)0.6
(33.1)9.8
(49.6)
平均最低気温 °C （°F）?6.2
(20.8)?6.2
(20.8)?2.6
(27.3)2.1
(35.8)7.9
(46.2)12.5
(54.5)17.1
(62.8)18.3
(64.9)13.9
(57)6.8
(44.2)1.2
(34.2)?3.5
(25.7)5.1
(41.2)
最低気温記録 °C （°F）?20.1
(?4.2)?19.7
(?3.5)?16.7
(1.9)?9.8
(14.4)?2.5
(27.5)1.2
(34.2)6.9
(44.4)8.8
(47.8)3.6
(38.5)?1.5
(29.3)?8.7
(16.3)?15.3
(4.5)?20.1
(?4.2)
降水量 mm （inch）37.8
(1.488)35.2
(1.386)50.5
(1.988)59.7
(2.35)80.5
(3.169)94.3
(3.713)146.0
(5.748)159.8
(6.291)159.9
(6.295)108.8
(4.283)58.6
(2.307)51.2
(2.016)1,031.1
(40.594)
降雪量 cm （inch）125
(49.2)116
(45.7)73
(28.7)3
(1.2)0
(0)0
(0)0
(0)0
(0)0
(0)0
(0)10
(3.9)72
(28.3)395
(155.5)
平均月間日照時間115.4121.4168.7186.7197.8158.3132.8149.3140.6150.6128.8109.91,755.1
出典：気象庁

休屋観測所(十和田市奥瀬)（1991-2020年）の気候
月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年
最高気温記録 °C （°F）9.1
(48.4)14.7
(58.5)16.8
(62.2)27.3
(81.1)30.0
(86)30.6
(87.1)32.5
(90.5)33.7
(92.7)31.4
(88.5)25.4
(77.7)21.0
(69.8)14.5
(58.1)33.7
(92.7)
平均最高気温 °C （°F）?1.2
(29.8)?0.4
(31.3)3.2
(37.8)10.0
(50)16.6
(61.9)20.3
(68.5)23.6
(74.5)25.1
(77.2)21.3
(70.3)15.1
(59.2)8.2
(46.8)1.5
(34.7)12.0
(53.6)
日平均気温 °C （°F）?3.7
(25.3)?3.3
(26.1)?0.3
(31.5)5.2
(41.4)11.2
(52.2)15.5
(59.9)19.7
(67.5)20.9
(69.6)17.0
(62.6)10.7
(51.3)4.5
(40.1)?1.2
(29.8)8.0
(46.4)
平均最低気温 °C （°F）?6.7
(19.9)?6.6
(20.1)?3.9
(25)0.9
(33.6)6.4
(43.5)11.4
(52.5)16.5
(61.7)17.6
(63.7)13.1
(55.6)6.5
(43.7)0.9
(33.6)?4.2
(24.4)4.3
(39.7)
最低気温記録 °C （°F）?16.4
(2.5)?14.9
(5.2)?14.8
(5.4)?10.1
(13.8)?1.6
(29.1)0.4
(32.7)7.3
(45.1)7.9
(46.2)3.2
(37.8)?1.1
(30)?8.5
(16.7)?13.4
(7.9)?16.4
(2.5)
降水量 mm （inch）66.1
(2.602)68.8
(2.709)92.7
(3.65)108.1
(4.256)118.1
(4.65)121.5
(4.783)211.7
(8.335)220.2
(8.669)177.7
(6.996)152.5
(6.004)127.5
(5.02)94.8
(3.732)1,559.5
(61.398)
平均月間日照時間49.267.5115.7163.0190.3159.2125.6146.3134.3131.888.951.41,423
出典：気象庁

隣接している自治体

青森県

青森市

平川市

上北郡：六戸町、七戸町、東北町

三戸郡：五戸町、新郷村


秋田県

鹿角市

鹿角郡：小坂町


歴史

もともと十和田市のあたりは三本木原と呼ばれる荒蕪の台地で、台地周辺に寒村が点在していた。