Średnie dobowe nasłonecznienie wynosi około 4 godzin na dobę, a sam teren miasta jest nasłoneczniony stosunkowo jednorodnie. Miasto charakteryzuje się roczną sumą opadów wynoszącą średnio 538 mm. Liczba dni mroźnych w ciągu roku wynosi 38–43, z przymrozkami 110–125, a dni z pokrywą śnieżną 60–65. W rejonie miasta przeważają wiatry o kierunku: południowo-zachodnim (18,9% udziału w ciągu roku)i zachodnim (15,2%). Udział wiatrów południowo-zachodnich wzrasta szczególnie w okresie jesienno-zimowym.
Wody powierzchniowe mały|Łyna Teren Bartoszyc i okolic leży nad rzeką Łyną i jej dopływach. Jest to największa rzeka województwa Warmińsko-Mazurskiego i główny element sieci hydrograficznej regionu. Cały teren związany z doliną Łyny, rozporządzeniem wojewody, został uznany za obszar chronionego krajobrazu ochrony wzmożonej. Dolina ta wyróżnia się dynamicznymi zmianami rzeźby terenu, które prowadzą do okresowych wezbrań wody i wylewania się rzeki z koryta do wysokości 40 m n.p.m. Największym dopływem Łyny na terenie Bartoszyc jest jej prawobrzeżny dopływ – rzeka Suszyca. Jest to rzeka hydrologicznie związana z pobliskim Jeziorem Kinkajmskim. Na niej zbudowany jest betonowy jaz, który piętrzy wodę na wysokości 1,4 m w wyniku czego gromadzone jest maksymalnie 66,5 tys. m³. Woda ta tworzy Jeziorko Miejskie, tzw.