Март в Средней полосе России по климатическим характеристикам является зимним месяцем: его средняя температура обычно отрицательная (хотя март редко оказывается холоднее января, как, например, в 2005 году), но по ночам иногда случаются морозы ниже −20..−25 °C (как, например, в Подмосковье в ночь на 9 марта 2013 года), снежный покров иногда превышает 50 см, а в конце марта 2013 года после обильных снегопадов и продолжительных морозов высота снега в отдельные дни достигала 77 см 26 числа. Даже в последних числах месяца температура может опуститься ниже −15 °C, как это было в Москве в ночь с 26 на 27 марта 2013 года.
 О весне в марте напоминает только значительная продолжительность светового дня, которая к концу месяца составляет уже более 12 часов: солнце стоит на той же высоте, что и в середине осени (в начале марта солнце восходит в то же время,что и в конце октября, в конце марта — в то же время, что и в конце сентября). Благодаря этому, в отдельные дни температура превышает +5 °C, во 2-й половине месяца иногда и +10 °C, хотя климатическая весна в Москве чаще всего наступает после равноденствия, в третьей декаде марта, когда среднесуточная температура становится устойчиво положительной и начинает сходить снежный покров. Вместе с тем, в последние годы наблюдается тенденция к более позднему началу климатической весны: нередко среднесуточная температура становится стабильно плюсовой лишь в начале апреля. Март же в последние годы на всём своём протяжении отличается зимней погодой. Особенно холодным и снежным был март в 2013 году: он стал самым холодным после 1968 года, вторым из самых снежных после марта 1994 гола (78 см) , третьим из самых влажных, выпало 77 мм осадков при норме 26 мм, 15 числа был отмечен суточный максимум осадков для марта — 25,6 мм, в результате чего 26 марта высота снежного покрова достигла 77 см. Зато в следующем, 2014 году, снег практически полностью сошёл уже к началу месяца, а в 20-х числах марта произошло очень резкое потепление: температура за сутки поднялась почти на 20 градусов, 10 числа был отмечен абсолютный максимум температуры для первой декады марта — +13,9 °C, а 25 числа был установлен новый абсолютный рекорд температуры в марте — +19,7 °C. Но буквально в следующие дни произошло такое же резкое похолодание, и температура от майских значений вернулась к норме, что, однако, не помешало марту 2014 года стать вторым самым тёплым мартом в истории метеонаблюдений (после марта 2007 г.) со среднемесячной температурой воздуха +2,8 °C, опередив март 2002 года (+2,2 °C).

Тем не менее, полностью снег чаще всего тает в первой половине апреля, когда в отдельные дни температура достигает +15 °C и выше. Рекорд по максимальной высоте снежного покрова в апреле отметился в 2013 году, когда 1 числа высота снежного покрова ВВЦ составила 65 см. В последние годы эти сроки также сдвинулись на более поздние. В конце апреля часто бывают возвраты холода с ночными заморозками, когда дневная температура может быть ниже +8 °C и нередко идёт последний снег. Хотя редко, в отдельные года он бывает и в мае. Вместе с тем, тенденция последних лет демонстрирует более резкий переход в апреле из зимы в климатическое лето, минуя весну. Так ещё в начале апреля 2012, 2013 и 2014 гг. по ночам температура нередко опускалась ниже −5 °C, а в отдельные дни конца апреля было даже по-летнему жарко в дневное время. Например, 29 апреля 2012 года температура на ВВЦ обновила исторический максимум месяца, достигнув +28,9 °C.

Май в городе чаще всего обходится без ночных заморозков, поскольку ночи становятся короткими, а днём солнце уже стоит по-летнему высоко; температура в отдельные дни может достигать +25..+30 °C, особенно в конце месяца. Так, 28 мая 2007 года температура достигла +33,2 °C, которая стала рекордом весны, май в 2003, 2010, 2012, 2013 и 2014 гг. также был аномально тёплым. Хотя в середине-конце мая почти каждый год случается возврат холодной, пасмурной и дождливой погоды на 2—3 дня, с дневной температурой ниже +15 °C (редко ниже +10 °C), иногда, в редких случаях, идёт мокрый снег. Минимальная ночная температура в течение мая обычно колеблется от +2 до +13 °C в зависимости от облачности и направления ветра.

Первая гроза в Москве обычно гремит приблизительно в конце апреля, последняя — в середине сентября. Однако бывают и значительные отклонения от этих сроков. Например, в 2012 году последняя гроза в Москве была 7 октября. Иногда грозы случаются даже зимой: в частности, в аномальную зиму 2006—2007 гг. их было целых две (15 и 28 декабря 2006). Также зимняя гроза была отмечена в 26 декабря 2011 года. Зафиксирована зимняя гроза и в конце декабря 2013 года.

Средняя температура календарных весенних месяцев, норма 1981—2010

Показатель	Март	Апр.	Май	Весна
Ср.макс, °C	2,6	11,3	18,6	10,8
Средняя, °C	−1,0	6,7	13,2	6,3
Ср.мин, °C	−4,4	2,2	7,7	1,8