Tjumenis valitseb [[Parasvööde|parasvöötme]] mandriline kliima]]. Linnale on iseloomulikud järsud ilmamuutused. [[Jaanuari keskmine õhutemperatuur]] on −15,4°С (minimaalne −46°С). [[Juuli keskmine õhutemperatuur]] on +18,6°С (maksimaalne +38°С). [[Aasta keskmine [[sademetehulk]] on 457 mm.