Η Κεφαλονιά, όπως και τα υπόλοιπα νησιά του Ιονίου, διακρίνεται από εύκρατο κλίμα.
Οι χειμώνες είναι γενικά ήπιοι και υγροί με λίγη ή καθόλου παγωνιά, πράγμα το οποίο συνεισφέρει στην πλούσια βλάστηση.
Τα βουνά του νησιού δέχονται άφθονη βροχή αλλά και χιόνι στα μεγαλύτερα υψόμετρα.
Τον Απρίλιο και Μάιο η θερμοκρασία ανεβαίνει σταθερά και οι έντονες βροχοπτώσεις εξασθενούν. Μέχρι τον Ιούνιο η βροχόπτωση περιορίζεται δραματικά και η θερμοκρασία ανεβαίνει πολύ, ενώ τον Ιούλιο η βροχή συνήθως είανι ανύπαρκτη.
Το Σεπτέμβριο οι βροχές γίνονται πιο συχνές ενώ η θερμοκρασία παραμένει υψηλή. Τον Οκτώβριο οι βροχές είναι εντονότερες και συνεχίζουν κατά τους χειμερινούς μήνες.
Θερμοκρασίες (°C)
| ΙΑΝ | ΦΕΒ | MAΡ | AΠΡ | MAΙ | ΙΟΥΝ | ΙΟΥΛ | AΥΓ | ΣΕΠ | ΟΚΤ | NΟΕ | ΔΕΚ |
| 9 | 10 | 12 | 15 | 18 | 23 | 26 | 26 | 22 | 18 | 14 |
13 |
| ΙΑΝ | ΦΕΒ | MAΡ | AΠΡ | MAΙ | ΙΟΥΝ | ΙΟΥΛ | AΥΓ | ΣΕΠ | ΟΚΤ | NΟΕ | ΔΕΚ |
| 80 | 55 | 45 | 30 | 20 | 5 | 0 | 5 | 30 | 70 | 100 |
115 |
| ΙΑΝ | ΦΕΒ | MAΡ | AΠΡ | MAΙ | ΙΟΥΝ | ΙΟΥΛ | AΥΓ | ΣΕΠ | ΟΚΤ | NΟΕ | ΔΕΚ |
| 5 | 6 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 11 | 9 | 7 | 4 |
3 |