Le climat d'Izmaïl (ou Ismail) est continental, avec des hivers froids et des étés chauds et ensoleillés.
La ville est située à l'extrême sud-ouest de l'Ukraine, dans la région historique de la Bessarabie, près de la frontière avec la Moldavie et la Roumanie, dans la région du delta du Danube.
Les précipitations sont assez rares, nous sommes en fait dans une zone semi-aride qui comprend également la côte orientale de la Roumanie.
L'hiver est froid et gris. En période stable, du brouillard peut se former. Les chutes de neige sont assez fréquentes mais généralement peu abondantes. Parfois, des vagues de froid peuvent se produire, au cours desquelles la température peut descendre jusqu'à -15 °C voire au-dessous. Le record de froid est de -25,4 °C, enregistré en janvier 1963.
L'été est chaud et ensoleillé, bien que des orages puissent éclater dans l'après-midi.
Parfois il peut y avoir des périodes très chaudes, durant lesquelles la température atteint ou dépasse 35 °C. Le record de chaleur est de 40,7 °C, enregistré en juillet 2007.