Marshall weist ein feuchtes Subtropenklima des nordöstlichen Texas auf. Die Sommer sind sehr heiß, während die Winter kühl sind. Die durchschnittliche Niederschlagsmenge liegt bei 1300 mm im Jahr. Extremwetterlagen sind vor allem im Frühjahr nicht selten. Vor allem Tornados entwicklen sich hauptsächlich im Frühling. Die Sommer sind äußerst heiß und können Temperaturspitzen von über +38°C erreichen. Die absolute Rekordtemperatur liegt bei +44°C. Im Spätsommer und Frühherbst können Hurrikane bis nach Marshall ins Landesinnere ziehen.
Klimatabelle:
1981-2010: