Bolnissi weist ein feuchtes Subtropenklima mit kontinentalen Einflüssen auf. Die Sommer sind heiß und die Winter moderat kalt. Das Klima der Stadt wird sowohl von trockenen (zentralasiatisch / sibirisch) Luftmassen aus dem Osten als auch von ozeanischen (atlantisch / schwarzmeerisch) Luftmassen aus dem Westen beeinflusst. Weil die Stadt auf den meisten Seiten von den Gebirgen begrenzt ist, blockieren die unmittelbare Nähe zu großen Gewässern (Schwarzes und Kaspisches Meer) und die Tatsache, dass der größere Kaukasus (weiter nördlich) das Eindringen kalter Luftmassen aus Russland blockiert Tiflis hat ein relativ mildes Mikroklima im Vergleich zu anderen Städten, die ein ähnliches Klima in den gleichen Breiten aufweisen.
Klimatabelle:
