Aus klimatischer Sicht lassen sich für Bitola mehrere charakteristische Merkmale hervorheben.
In Bitola nahm die Hauptmeteorologische Station offiziell am 16. März 1945 ihren Betrieb auf, wobei für bestimmte meteorologische Elemente bereits systematische Daten aus den Jahren 1926/27 vorliegen. Die meteorologische Station der Stadt befindet sich auf einer Höhe von 586 m über dem Meeresspiegel.
Nach meteorologischen Daten weist die Stadt eine durchschnittliche jährliche Lufttemperatur von 11,1 °C auf, wobei es in einzelnen Jahren zu deutlichen Abweichungen kommt – von 10,1 °C im Jahr 1975 bis zu 13,1 °C im Jahr 1952.
Der kälteste Monat ist der Januar mit einer durchschnittlichen Monatstemperatur von 0,6 °C und einer absoluten Minimaltemperatur von −30,4 °C. Der wärmste Monat ist der Juli mit einer durchschnittlichen Monatstemperatur von 22,2 °C und einer absoluten Maximaltemperatur von 41,2 °C. Die absolute jährliche Temperaturschwankung beträgt 71,6 °C, was typisch für Gebiete mit kontinentalem Klima ist.
Die Frühlings- und Herbstmonate zeichnen sich durch angenehme Lufttemperaturen aus, können jedoch auch Merkmale eines verlängerten Winters oder eines verlängerten Sommers aufweisen. Klimatisch gesehen besitzt Bitola grundsätzlich ein gemäßigt-kontinentales Klima mit stark ausgeprägter kontinentaler Komponente. Es ist durch ein dynamisches und instabiles Wettergeschehen gekennzeichnet, mit trockenen, sehr heißen Sommern und einer Winterperiode, die in einen kürzeren, trockenen und kalten Abschnitt unterteilt ist. Mit anderen Worten: Die Temperaturen entsprechen einem kontinentalen Klima, während die Niederschläge eher einem trockenen, modifizierten mediterranen oder Steppenklima ähneln, das zeitweise auch durch das Eindringen heißer Luftmassen aus Nordafrika (Sahara) beeinflusst wird.
Die durchschnittliche jährliche Niederschlagsmenge beträgt 601 mm, wobei die Werte zwischen 338 mm und 879 mm schwanken – eine Spannweite, die nahe am Durchschnitt liegt. Bitola ist zudem ein Beispiel für das seltene Auftreten des Polarlichts (Aurora borealis). Die Isochasm-Linie 0,1 (eine Linie, die Orte mit gleicher Häufigkeit des Auftretens von Polarlichtern verbindet) verläuft durch Bitola, was bedeutet, dass die Aurora borealis im Durchschnitt nur etwa einmal alle zehn Jahre am Himmel über Bitola sichtbar ist.