Le climat d'Ahtopol est légèrement continental, avec des hivers froids et des étés chauds.
La ville est située sur la côte de la mer Noire, à une courte distance de la frontière avec la Turquie. En hiver, pendant les vagues de froid, la température peut descendre jusqu'à -10/-12 °C. En janvier 2010, elle a atteint -14 °C. Pendant l'été, la température atteint généralement 35 °C aux jours les plus chauds, même si elle a atteint 41 °C en juin 2007.
La température moyenne du mois le plus froid (janvier) est de 3,1 °C, celle du mois le plus chaud (juillet) est de 22,8 °C. Voici les températures moyennes.

Les précipitations totalisent 565 mm par an : elles sont donc à un niveau intermédiaire. Dans le mois le moins pluvieux (août) il tombe 30 mm de pluie, dans le plus pluvieux (novembre) il tombe 75 mm. Voici les précipitations moyennes.

Il y a en moyenne environ 2 265 heures de soleil par année. Voici la moyenne des heures d'ensoleillement par jour.

La température de la mer varie entre 8 °C et 25 °C. La mer devient assez chaude pour se baigner en juillet et août. Voici les températures moyennes de la mer.

Quand partir

Les meilleurs moments pour visiter Ahtopol sont le printemps et l'automne, soit les mois de mai et septembre. En juin, le temps est souvent agréable, mais parfois il peut faire très chaud, surtout dans la seconde moitié du mois.
Pour aller à la plage, les meilleurs mois sont juillet et août. En juin, la mer est encore un peu fraîche.