पीलीभीत की सैर का सबसे अच्छा मौसम नवंबर से अप्रैल के बीच का होता है। हालांकि, यहां के टाइगर रिजर्व और धार्मिक स्थलों पर पर्यटक और श्रद्धालु, साल भर सैर के लिए आते है।
पीलीभीत में गर्मियां मार्च से मई तक पड़ती है। यहां पड़ने वाली भयंकर गर्मियों के दौरान तापमान 45 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। इस दौरान यहां लू चलती है। जहां तक सम्भव हो इस मौसम में यहां सैर के लिए न आएं।
यहां मानसून जुलाई में दस्तक देता है और सितम्बर तक रहता है। इस अवधि में पीलीभीत में भारी वर्षा होती है। मानसून के मौसम में पीलीभीत में काफी आर्द्रता और नमी हो जाती है।
पीलीभीत में सर्दियां दिसम्बर से फरवरी तक पड़ती है। इस दौरान वातावरण ठंडा और सुखद होता है, तापमान 12 से 25 डिग्री सेल्सियस के बीच रहता है।