行橋市域の気候区分を大別すると、日本全体の気候区分では日本海型気候区に、九州全体の気候区分では日本海型気候区に入る。また、福岡県内の気候区分では瀬戸内海型気候区に属している。これは、行橋市が盆地地形を形成しているため、福岡県北部沿岸の山陰型気候区とやや気候の特徴が異なるためである。

　行橋市域の気候の特徴は次のとおりである。年平均気温は、一四・六～一六・七℃、一月の平均気温は五～六℃、年間降水量は年平均で一八二一・一ミリメートル、一月の平均日照時間は一〇〇・八時間、年間の平均日照時間は一六〇三・四時間である。

　年間降水量と冬季の季節風の影響がないことを除けば、日本海型気候区（山陰型気候区）とあまり大きな違いはない。このため、九州全体の気候区分では、日本海型気候区（福岡管区気象台、一九六四）に属している。

　しかし、冬季に北西の強い季節風の影響がないため、秋から冬にかけての降水量が少なく、天気の良い日が多いなどその特徴は、内海型気候区に近い。

　以上のように、九州全体をみた気候の大区分では地域的気候の特徴を説明するには不充分な点が存在する。そのため福岡県の気候区分（藤元、一九八二／川添、一九九〇）では県内の気候区をさらに細分化して、山陰型気候区、瀬戸内海型気候区、西九州内陸型気候区に三区分し、行橋、京築地域の気候区を山陰型気候区から分離して瀬戸内海型気候区に属させている。この行橋市特有の気候現象は次のような理由によるものと考えられる。

　行橋市域の北西側に、標高四〇〇～六〇〇メートルの平尾台カルスト（石灰岩）地帯が広く分布していること、また、北側にも、標高四〇〇メートルを超える高城山の山塊が存在するため、地形的に山蔭(やまかげ)になっている。このため冬季の強い北西季節風の影響を受けず、冬季は風も弱く、天気もよく、したがって降水量も少ないのである。

　しかし、行橋市における梅雨期の六月・七月の平均雨量の合計は、六一七・二ミリメートルと福岡市の五三九・五ミリメートルより多い。さらに、年間降水量も平均一八二一・一ミリメートルと、山陰型気候区に属する福岡市の年間降水量の平均一六三二・三ミリメートルよりも約一九〇ミリメートル多い値となっている。

　内海型気候区の年間降水量は一四〇〇～一六〇〇ミリメートルと、その量が少ないのが大きな特徴になっている。したがって、行橋市の気候区を内海型気候区に属させるのは無理がある。また、後述するように、行橋市と福岡市の年間の各月の平均気温を比較すると、行橋市の各月の平均気温は年間を通して、福岡市に比べて約一℃も低くなっている。この現象は行橋市が盆地であり、放射冷却現象が強いことに起因するものと考えられる。

　以上のことから、行橋市の気候は、基本的には日本海型気候区であるが、盆地地形であるため、気候の特徴が日本海型気候（山陰型気候）と内海型気候との中間的気候になっていると考えられる。