Shenyangissa on [[Köppenin ilmastoluokitus|Köppenin ilmastoluokituksen]] mukaan lämminkesäinen mannerilmasto. Kesät ovat kuumia ja sateisia, talvella on leutoakuivaa ja kylmää. Vuoden keskilämpötila on noin 9 °C ja keskimääräinen sademäärä 700 millimetriä. Heinäkuu on lämpimin kuukausi. Silloin vuorokauden keskilämpötila on noin 25 °C. Viilein kuukausi on tammikuu, jolloin keskilämpötila on noin –11 °C. Sateisin kuukausi on heinäkuu, jolloin sataa keskimäärin noin 180 millimetriä. Tammikuu puolestaan on kuivin kuukausi. Silloin keskimääräinen sadanta on 6 millimetriä.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://en.climate-data.org/asia/china/liaoning/shenyang-3502/ | Nimeke = Climate Shenyang | Julkaisupaikka = climate-data.org | Julkaisija = Climate-Data.org | Viitattu = 28.3.2019 | Kieli = {{en}} }}</ref>
