榆林市是中国日照高值区之一，在陕西省，日照时间最长，年平均日照时数2593.5～2914.4小时，东北部最高，南部最低。一年之中5～8月日照较多，12～翌年2月份较少。平均日照百分率59～66%，榆林市差异较小，一年中以降冬（12～翌年1月）最大，春夏逐月缓慢减少到夏末秋初（7～9月）最小，中秋到冬迅速增长。

气温四季明显，春温大于秋温，春季升温快而不稳定，秋季降温迅速，冬季受北方冷气团控制，气压高、天气晴朗，多高云，冬季平均气温-7.8～4.1℃，气温变化梯度大，梯度方向东南～西北。10月下旬至翌年4月上旬为大地封冻期，一般年份冻土深度1～1.2米，入春以后，气温明显回升，平均日增温0.2℃左右。但由于西伯利亚极地干冷气团仍不断南下侵袭，使得春季温度很不稳定，5月中旬局部亦可骤然降雪，到夏天受大陆气团和副热带高压西伸北抬的影响，气温高，天气炎热，各月平均气温在20℃以上，日最高气温≥30℃的日数，多年平均为22～68天。