במדריד מזג אויר ים תיכוני ללא משקעים רבים ולכן מספר הימים הגשומים אינו רב. מה שמעניק לעיר מדריד יתרון רב על פני ערי בירה אחרות באירופה בכך שהטמפרטורה בחורף נעימה - אינה גשומה וקפואה. השילוב של גובה העיר והמרחק מהים הופכים את מזג האויר ליבשתי- כלומר : יש הבדל לא גדול בין הקיץ לחורף או בין יום ללילה
הקיץ במדריד היא חגיגה, עונה תוססת וססגונית וברחבי העיר נערכים פסטיבלים, קרנבלים, מופעי מוסיקה וירידים. השווקים מתמלאים בתושבים המקומיים ובאלפי תיירים שנהנים מתוצרת טרייה וטעימה של פירות בכל הצבעוניים.
הקיץ במדריד הוא חם והטמפרטורות יכולות להגיע לשלושים מעלות ומעלה. למרות זאת, זהו זמן כיפי לטייל בעיר. הלחות אינה גבוהה והדבר הופך את הטיול לנעים הרבה יותר. בקיץ הסיכוי לגשם אינו גבוה. בנוסף, גם אם חם, תמיד אפשר להתרענן באחד מבתי הקפה או הגלידריות הרבות שישנם בעיר.
עונת האביב במדריד היא עונת מדהימה, באביב מזג האויר מתחמם והכל ירוק, הפריחה בגני רטירו הקסומים ובפארק הגדול של מדריד נראית בשיא תפארתה. מזג אויר אביבי הוא מושלם לטיול בין בתיה העתיקים של מדריד, הגנים והארמונות.
עונת הסתיו במדריד היא יפהפה. כמו האביב, הטמפרטורות נוחות- לא קרות עדיין וכבר לא חמות כמו בקיץ. הן מגיעות לכעשרים מעלות באוקטובר. בסתיו ובאביב אמנם גשום מעט יותר מאשר בקיץ או בחורף אך עדיין לא מדובר על כמויות גשם גדולות ביחס לערים אחרות באירופה.
החורף במדריד הוא קריר - זהו קור המוכר לישראלים. בחודש הקר ביותר, ינואר, הטמפרטורות מגיעות ל- 10 מעלות בממוצע במהלך היום. בלילה קר ולכן כדאי לבוא מצויידים גם במעיל חם - הרי לא תרצו לפספס את חיי הלילה של מדריד רק בגלל הקור...
במיוחד בתקופת חד המולד וערב השנה האזרחית, אז העיר מתקשטת לקראת סנטה קלאוס, שווקי חג המולד נפתחים בכל כיכר מרכזית בעיר ודוכני האוכל המהיר מציעים מגוון מטעמים, יין ובירות.
מזג האויר הנעים ביותר במדריד הוא בעונות הסתיו והאביב. אלה עונות בעלות יופי רב של פריחה וצמיחה או לחילופין שלכת יפהפיה ומזג האויר נעים וקריר. עם זאת, עונת הקיץ אמנם חמה אך היובש מקל וזו גם העונה בה העיר נמצאת בשיא הפעילות שלה.