参照忻府区（忻州）历史数据，北义井乡属温带大陆性季风气候，四季分明，冬夏温差悬殊。

冬季（12—2月）气候干冷，最冷的1月平均高温仅0—2℃，平均低温在-10℃至-13℃之间，极端最低温曾达-23℃（2023年12月20日），体感尤其寒冷。

夏季（6—8月）炎热多雨，7月平均高温30—31℃，平均低温17—20℃，全年降水高度集中在7—8月；以2025年为例，7月雨日多达18天、降水906.2毫米，8月雨日16天、降水879.3毫米，单月降水量接近相当部分年份全年总量，对农田排涝和出行影响明显。

春季（3—5月）气温回升快，但雨日偏少、多大风，土壤失墒较快；秋季（9—11月）凉爽干燥，昼夜温差拉大，适宜户外作业与晾晒。

北义井乡地势平坦，与忻府城区气候特征基本一致，但乡间开阔、无城市热岛效应，冬季凌晨气温可能略低于县城，夏季午后因空旷易积聚辐射热，体感闷热感或稍有加强。

整体而言，当地农业活动需重点应对冬春干旱与夏秋短时强降水。