• В сентябре происходит перестройка атмосферных процессов на зимний режим. Начинает формироваться Азиатский антициклон.
• Средняя месячная температура воздуха в сентябре по сравнению с августом понижается на 5…7 °С и на большей части территории Западной Сибири составляет плюс 7…12 °С, в Ямало-Ненецком автономном округе и в горах Республики Алтай плюс 3…6 °С.
• В отдельные годы средняя месячная температура воздуха может отличаться от средней многолетней на ± 2…4 °С и более. Самый холодный сентябрь отмечался в 1972 году, когда среднемесячная температура воздуха была ниже нормы на 3…6 °С, самый теплый - в 1991 году.
• Абсолютный максимум температуры воздуха в отдельные годы может повышаться до плюс 31…36 °С, в Ямало-Ненецком автономном округе до плюс 23…25 °С.
• Несмотря на высокие дневные температуры по ночам возможны сильные похолодания. Минимальная температура воздуха может достигать минус 10…15 °С.
• В конце сентября происходит устойчивый переход температуры воздуха через 5 °С, на севере территории через 0 °С в сторону понижения температуры.
• Осадки в сентябре выпадают в основном в виде дождя, но вероятен переход в снег. В третьей, местами во второй декаде в отдельные годы возможно установление временного снежного покрова. Количество осадков по сравнению с августом уменьшается на 10-30 мм, но увеличивается число дней с осадками до 8-15 дней, по северу территории до 16-21 дня. Осадки становятся менее интенсивными, но более продолжительными.
• В среднем за сентябрь в большинстве районов выпадает 20 - 50 мм, на севере территории и местами в Кемеровской области 51 - 85 мм, в Республике Алтай местами до 104 мм, в Кош-Агаче 11 мм.
• Наибольшее суточное количество осадков по территории обслуживания составляет 20-46 мм, в отдельных районах Тюменской, Омской, Кемеровской областей и Республики Алтай 50 - 60 мм.
• Средняя скорость ветра составляет  1 - 5 м/с. Усиление ветра до 15 - 20 м/с наблюдается ежегодно, максимальные порывы достигают 25 - 29 м/с. По югу территории при шквалах возможно усиление скорости ветра до 30 - 40 м/с.
• Туманы в сентябре на большей части территории наблюдаются 2-5, местами 9-13 дней в месяц.
• В сентябре ежегодно бывает 1-2 дня с грозой. Град в сентябре бывает редко: на юге Западной Сибири град наблюдается 1-3 раза в 10 лет, на севере - 1-2 раза в 50 лет.
• В степных и лесостепных районах Западной Сибири в сентябре случаются пыльные бури. Чаще всего они бывают в Кулундинской и Алейской степях и на плато Кош-Агач.