La Grèce connaît un climat méditerranéen sur la plus grande partie de son territoire, avec des étés chauds et secs et des hivers doux et humides. Le relief très marqué et l'étalement du pays sur près de 6 degrés de latitude créent cependant des situations locales très différentes, du semi désert des Cyclades aux massifs enneigés du Pinde.
Les côtes, les îles et le Péloponnèse relèvent du type méditerranéen classique. La saison sèche s'étend de mai à septembre et la pluie se concentre entre novembre et mars. Le nord et l'intérieur du continent présentent un climat plus continental, avec des hivers froids et des orages d'été, tandis que les hautes vallées du Pinde passent au domaine montagnard.
Athènes dépasse fréquemment 33 degrés en juillet et en août et descend rarement sous 6 degrés en janvier. Les îles restent plus tempérées grâce à la mer, alors que les plaines de Thessalie et de Macédoine enregistrent les extrêmes les plus marqués. Le record national, proche de 48 degrés, remonte à juillet 1977 en Attique.
Les cumuls varient fortement d'une région à l'autre. L'ouest du pays, exposé aux perturbations venues de la mer Ionienne, reçoit souvent plus de 1 000 millimètres par an à Ioannina ou à Corfou. Athènes se contente d'environ 400 millimètres et certaines Cyclades descendent au dessous de 350 millimètres.
Le meltemi souffle du nord sur la mer Egée de juin à septembre, avec un maximum en juillet et en août. Ce vent sec atteint régulièrement force 5 à 7, parfois davantage, ce qui rafraîchit l'atmosphère mais perturbe les liaisons maritimes et rend certaines plages difficiles d'accès.
Les épisodes de chaleur intense se multiplient depuis les années 2000 et s'accompagnent d'un risque élevé d'incendie. Le feu de Mati, en juillet 2018, a causé plus de 100 morts en Attique. Celui de l'Evros, en août 2023, a détruit près de 1 000 kilomètres carrés et constitue le plus vaste incendie enregistré dans l'Union européenne. Les autorités ferment désormais des sites archéologiques aux heures les plus chaudes.
La neige couvre les sommets du Pinde, de l'Olympe, du Parnasse et du Taygète de décembre à avril, et elle atteint parfois les collines de l'Attique. Une vingtaine de stations de ski fonctionnent en hiver, surtout au Parnasse et en Macédoine occidentale.