Xã Võ Ninh thuộc vùng Bắc Trung Bộ, ngoài khí hậu của vùng nhiệt đới gió mùa còn phải chịu ảnh hưởng của gió Lào, nắng hạn.
- Chế độ nắng: Xã Võ Ninh có tổng số giờ nắng trung bình năm 2005 đạt 1750,3 giờ nắng. Phần lớn thời gian trong năm, từ tháng IV đến tháng X có số giờ nắng trên 100 giờ. Đặc biệt các tháng mùa hè (V - VII) đều trên 200 giờ và tháng V nhiều nhất là 228,1 giờ. Vào các tháng mùa đông, từ tháng XI năm trước đến tháng III năm sau, số giờ nắng từ 70,2 đến 93,7 giờ. Tương ứng với chế độ nắng, chế độ nhiệt cũng biến đổi theo mùa.
- Chế độ nhiệt: Xã Võ Ninh có chế độ nhiệt nóng và phân hóa thành 2 mùa. Mùa nóng dài 6 tháng từ tháng IV đến tháng X. Nhiệt độ trung bình trong năm của xã từ 23 – 24°C, nhiệt độ cao nhất lên tới 39°C vì ở đây chịu ảnh hưởng của gió Tây khô nóng và thấp nhất là 5°C - 9°C do chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc mạnh, chênh lệch nhiệt độ giữa ngày nóng và ngày lạnh khoảng 15°C - 16°C; trong một ngày đêm khoảng 5°C - 8°C.
- Chế độ mưa ẩm: Lượng mưa trung bình hàng năm từ 2100 – 2300 mm, phân bố không đồng đều theo vùng và theo mùa. Mùa khô nóng, từ tháng IV đến tháng VIII là thời kỳ mưa tiểu mãn, lượng mưa chiếm 20 - 25% lượng mưa cả năm. Mùa mưa từ tháng IX đến tháng XII, mưa nhiều, lượng mưa chiếm 70 - 75% lượng mưa cả năm, lũ thường xảy ra trên diện rộng vào mùa mưa này. Số ngày mưa trung bình ở xã Võ Ninh khá cao lên tới 122 ngày. Tần suất những trận mưa lớn trên 300 mm trong 24h, mưa nhiều trong các tháng IX, X, XI. Tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng IX (911,4 mm), tháng có lượng mưa thấp nhất là tháng IV (44 mm). Ngoài ra vào những mùa mưa, xã Võ Ninh còn bị ảnh hưởng của giông bão gây rất nhiều thiệt hại cho nhân dân trong xã. Mùa khô lượng mưa ít, mực nước sông xuống thấp gây tình trạng hạn hán thiếu nước cục bộ. Mặt khác vào mùa này đất đai thường bốc mặn từ dưới đất lên bề mặt gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp.
- Độ ẩm không khí: dao động từ 82 - 84%, ngay trong những tháng khô hạn nhất của mùa hè (mùa có gió Tây Nam), độ ẩm trung bình tháng vẫn thường xuyên trên 69% (riêng những ngày có gió Tây Nam độ ẩm tương đối thấp). Thời kỳ có độ ẩm cao nhất ở Võ Ninh thường xảy ra vào những tháng cuối mùa đông, khi khối không khí cực đới lục địa tràn về qua đường biển và khối không khí nhiệt đới biển Đông luân phiên hoạt động gây ra mưa phùn nên độ ẩm không khí rất lớn, thường trên 85%.
- Lượng bốc hơi: Trong mùa lạnh do nhiệt độ không khí thấp, độ ẩm tương đối cao, ít gió, áp lực không khí lại lớn nên lượng bốc hơi nhỏ, có nghĩa là trong thời kỳ này thời tiết rất ẩm, đối chiếu với lượng mưa lượng bốc hơi chỉ chiếm 1/3. Về mùa nóng, do nhiệt độ không khí cao, ẩm độ thấp, gió lớn, áp lực không khí giảm nên cường độ bốc hơi lớn. Lượng bốc hơi trong các tháng 4,5,6,7,8 lớn hơn lượng mưa, vì vậy vào thời kỳ này thường xảy ra khô hạn, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng, vật nuôi và mọi sinh hoạt của người dân.
- Gió bão: trung bình hàng năm có 2-3 cơn bão xuất hiện vào khoảng từ tháng VII đến tháng XI, gây nhiều hậu quả đến sản xuất và đời sống nhân dân trong vùng. Gió mùa Đông Bắc thường ảnh hưởng từ tháng IX đến tháng IV năm sau, làm giảm nhiệt độ từ 4°C - 6°C so với bình quân nên ảnh hưởng không tốt đến sản xuất nông nghiệp và đời sống. Gió mùa Tây Nam khô nóng thường bắt đầu từ tháng IV, kết thúc vào tháng VIII, cao điểm là tháng VII gây hậu quả không tốt đến đời sống và sản xuất của người dân.