चिल्का में गर्मियाँ बहुत गर्म होती है। ये मार्च से जून तक, चार महीनों तक रहती हैं। अधिकतम तरपमान 45डिग्री तक जा सकता है जबकि नयूनतम तापमान 45डिग्री तक जा सकता है। इस मौसम के दौरान नमी भी बहुत बढ़ जाती है।
मानसून जुलाई में शुरु होती है और अक्तुबर तक जारी रहता है।दक्षिण पश्चिम मानसून के प्रभाव के कारण इन महीनों में चिल्का में भारी बारिश होती है। हालांकि, अक्तूबर तक बारिश कम होने लगती है। चिल्का की यात्रा के लिए मानसून भी अच्छा समय नहीं है।
सर्दियों में तापमान 4डिग्री से. से 22डिग्री से. के बीच होने से मौसम बहुत ठंडा होता है। अक्तुबर में आप कड़ाके का सर्दी अनुभव कर सकते हैं और फरवरी तक यहाँ ठंड रहती है। दिन के समय मौसम सुखद होने से आप पर्यटन गतिविधियों का मज़ा ले सकते हैं।