В сентябре климат в Николаевске-на-Амуре можно охарактеризовать как теплый. Средняя температура днём в сентябре 13 градусов тепла. В среднем в сентябре в Николаевске-на-Амуре 15 дождливых, 8 ясных, 4 пасмурных и 3 дня с переменной облачностью. Дожди преимущественно сильные. В сентябре, а также в январе, феврале, апреле и мае Николаевск-на-Амуре cчитается местом, некомфортным для посещения.