În luna octombrie temperatura medie lunară a aerului este cu 5-6ºC mai joasă față de luna septembrie şi constituie în teritoriu de la +8ºC la nord până la +11ºC la sud. Cea mai rece lună octombrie pentru toată perioada de măsurători instrumentale pe o mare parte a teritoriului țării a fost în anii 1946, 1951 şi 1976, când temperatura medie lunară a aerului a variat între +4,0ºC (Briceni, 1946) şi +7,8ºC (Ceadâr-Lunga, 1976). Cea mai caldă lună octombrie a fost în anul 2020, când temperatura medie lunară a oscilat în teritoriu între +12,8ºC (Briceni) și +15,4ºC (Ceadâr-Lunga).

Valorile temperaturii medii zilnice a aerului pe parcursul lunii pot varia între -1..-8ºC (1912) şi +21..+24ºC (2006). Trecerea stabilă a temperaturii medii zilnice a aerului prin valoarea de +10ºC în direcția scăderii ei se semnalează pe teritoriul țării în medie între 7 şi 20 octombrie, prin +8ºC (începutul sezonului de încălzire) – între 18 şi 31 octombrie. Pentru toată perioada de măsurători instrumentale minima absolută a temperaturii aerului în octombrie a constituit în teritoriu -12,7ºC (Soroca, 26 octombrie 2014), maxima absolută a atins +33,6ºC (Leova, 2 octombrie 1952).

În decursul lunii octombrie pretutindeni se semnalează înghețuri. Data medie de apariție a înghețurilor la suprafața solului în teritoriu se înregistrează în intervalul 1-15 octombrie, în aer – între 12 și 26 octombrie. Cu toate acestea, în unii ani înghețuri pe parcursul acestei luni nu s-au semnalat (1989, 1996).

Suma precipitațiilor căzute pe parcursul lunii octombrie constituie în teritoriu în medie 20-40 mm. Pentru întreaga perioadă de observații instrumentale cea mai mare cantitate lunară a căzut în zona postului meteorologic Codrii-2 (s. Lozova, r. Străşeni, 1998) – 210 mm. Maxima zilnică a fost înregistrată la postul Codrii-4 (s. Lozova, r. Străşeni, 4 octombrie 1998) – 133 mm. Pe teritoriul țării numărul de zile cu precipitații în luna octombrie constituie în medie 7-9 zile. Precipitațiile cad predominant sub formă de ploaie, rareori sub formă de zăpadă.

În unii ani, în a doua jumătate a lunii octombrie se poate forma stratul de zăpadă (Camenca, Râbnița, 16 octombrie 1976), dar el se topește repede. Grosimea lui maximă pe platformele meteorologice în unele zile a atins 15 cm (22 octombrie 1947, Briceni).

În luna octombrie sunt posibile cețuri (în medie 2-5 zile), oraje (în medie o zi). Se poate semnala grindină, însă frecvența ei este destul de mică (în medie o dată în 10 ani).

Din fenomenele meteorologice extreme în această lună cel mai mare pericol îl prezintă înghețurile, care pot fi semnalate aproape în fiecare an. În medie o dată în 8 ani se înregistrează ploi torențiale și vânt puternic. Probabilitatea ploilor torențiale puternice în luna octombrie se reduce în medie până la o dată în 30 ani, iar a ploilor puternice de lungă durată – în medie o singură dată în 50 ani.