พ.ศ. 2563 ประเทศไทยมีอุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปี 28.0 องศาเซลเซียส สูงกว่าค่าปกติ 0.9 องศาเซลเซียส และมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงเป็นอันดับที่ 2 ของประเทศไทยในรอบ 70 ปี (พ.ศ.2494-2563) รองจากปี พ.ศ. 2562 ซึ่งเป็นปีที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงที่สุดของประเทศไทย คือ 28.1 องศาเซลเซียส (สูงกว่าค่าปกติ 1.0 องศาเซลเซียส) โดยปี 2563 นี้มีอุณหภูมิเฉลี่ยรายเดือนของประเทศสูงกว่าค่าปกติเกือบทุกเดือน โดยเฉพาะเดือนมกราคมและเดือนพฤษภาคมมีอุณหภูมิสูงกว่าค่าปกติ 1.9 และ 1.8 องศาเซลเซียส ตามลำดับ อย่างไรก็ตามมีเพียงเดือนตุลาคมเท่านั้นที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำกว่าค่าปกติ 0.2 องศาเซลเซียส ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ยที่สูงกว่าค่าปกติเกือบตลอดทั้งปี และเดือนที่มีอุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ยสูงกว่าปกติมากที่สุดคือเดือนมกราคมและพฤษภาคม ซึ่งมีอุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ยสูงกว่าค่าปกติ 2.0 และ 2.4 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ในขณะที่อุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ยของประเทศไทยนั้นสูงกว่าค่าปกติทุกเดือน และมีอุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ยสูงกว่าปกติมากที่สุดในเดือนมกราคมและพฤษภาคมเช่นเดียวกัน โดยมีอุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ยในเดือนดังกล่าวสูงกว่าค่าปกติ 1.8 และ 1.3 องศาเซลเซียส ตามลำดับ นอกจากนี้ในปีนี้มีหลายพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงสุดทำลายสถิติเดิม โดยอุณหภูมิสูงที่สุดของประเทศไทย วัดได้ 43.5 องศาเซลเซียส ที่อำเภอเมือง จังหวัดตาก เมื่อวันที่ 21 เมษายน 2563 ส่วนอุณหภูมิต่ำที่สุดของประเทศไทยในปีนี้ วัดได้ 6.8 องศาเซลเซียส ที่อำเภอทุ่งช้าง จังหวัดน่าน เมื่อวันที่ 27 มกราคม 2563