O clima de Santa Mariana é classificado como subtropical úmido mesotérmico, com chuvas o ano todo, mas com tendência à concentração de chuvas no verão. A temperatura média anual fica em torno dos 20 °C. Em relação a outras cidades do Paraná como Curitiba, Ponta Grossa, ou Guarapuava é classificada como uma cidade quente, porém as temperaturas podem cair até para abaixo de 0 °C.
↑IBGE (10 de outubro de 2002). «Área territorial oficial». Resolução da Presidência do IBGE de n° 5 (R.PR-5/02). Consultado em 5 de dezembro de 2010
↑«Censo Populacional 2010». Censo Populacional 2010. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). 29 de novembro de 2010. Consultado em 11 de dezembro de 2010