Sátoraljaújhely és környéke éghajlati határon, a Tokaji-hegység keleti peremén, a Bózsva-völgy kijáratánál fekszik. Az Alföld észak-keleti peremén a mérsékelten hűvös-mérsékelten száraz éghajlat jellemző, még a Tokaji-hegység 250-300 méternél magasabban fekvő részei (vagyis a hegység túlnyomó része) a mérsékelten hűvös-mérsékelten nedves éghajlati típusba tartoznak. Újhely környékén e két éghajlat jellemző vonásai megmutatkoznak.

A hegység összetett morfológiai képe és a változatos tengerszint feletti magasság az időjárási és éghajlati elemek érvényre jutását döntően befolyásolja. A nyugat felől érkező szelek csapadékterhüket a Zempléni-hegység szélfelőli oldalán és közepén hullatják le. A városban nagyon ritka a szélcsend. Ennek oka, hogy az északról a Bodrog völgyén, keletről pedig az Alföldön át akadály nélkül áramlanak a Kárpátok láncain átnyúló hidegebb légtömegek. Ez az észak-keleti hideg széláram az egyik oka annak, hogy a Zempléni-hegység hazánk egyik leghűvösebb területei közé tartozik.

A napsugárzás a legfontosabb éghajlati tényező, melynek éves összege 105-106 kcal./cm2. A domborzatnak nagyon nagy szerepe van a globálsugárzás területi eloszlásában. A déli kevésbé árnyékolt lejtők több, az északi hosszabb ideig árnyékba kerülő lejtők kevesebb napsugárzásban részesülnek. A napfénytartam Hegyalján évi 1950, a hegység északi területein 1900, a Nagy-Milic környékén 1850 óra. A napsütéses órák időbeli megoszlása kedvező: 75 %-a nyári félévre a vegetációs időszakra jut. A legkevesebb november és február között 40-60 óra, a legtöbb júliusban 280-290 óra.

A hőmérséklet területi eloszlása a Zempléni-hegységben változatos, 100 méterenként 0,5 C-ot csökken, így az alacsonyabb peremtájak és a legmagasabb északi hegycsoport évi középhőmérséklete között nagy a különbség. Az évi középhőmérséklet a Bodrogközben és Tokaj-Hegyalján 9-9,5 oC között változik, de a Bózsva-patak alsó folyásánál már 8,5 oC a jellemző éghajlati paraméter.

A város külterületének évi középhőmérséklete 8,8-9 oC, míg a városközpontban 9,5 Celsius az átlagérték. A januári középhőmérséklet a városban -3 oC, a város peremén -3,5 oC. A legalacsonyabb hőmérsékletek -20 oC alá süllyednek. Nyáron 20-20,5 oC a középérték, miközben a nappali maximumok meghaladhatják a 30 oC-ot is. A téli napok száma Hegyalján 30-40, a központi és az északi területeken 40-60 nap. A fagyos napok száma délről észak felé haladva 110-130.

Csapadék a Tokaji-hegységben általában 600-700 mm között változik. A város csapadékárnyékban van (vagyis a nyugati szelekkel érkező csapadék a hegyek nyugati lejtőit erősebben öntözi), így a hegységre jellemző értéknél szárazabb. A csapadék évi átlagos összege a városban 580 mm. A Zempléni-hegységet télen hótakaró borítja. A peremtájakon átlagosan 40-45 napig, a magasabban fekvő részeket 50-60 napig lepi be hótakaró, ami kedvezően befolyásolja a téli sportokat.