A hónap középhőmérséklete az ország legnagyobb részén 15 °C és 18 °C között alakult. Az Alföld déli részén a 18 °C-ot is meghaladta, és kisebb körzetekben, így Szeged belváros állomáson 20,2 °C-nak adódott. Főként az észak-magyarországi hegyvidéken és a fagyzugos Nógrádi-medencében jellemzően 15 °C alatt alakult a szeptemberi átlaghőmérséklet. A kékestetői meteorológiai állomáson a havi középhőmérséklet mindössze 13,3 °C volt. 2020 szeptembere összességében melegebb volt, mint az 1981-2010-es sokévi átlag, melyet jól mutatnak a szeptemberi nyári (Tmax≥25 °C) és hőségnapok (Tmax≥30 °C) számai is. A mérőállomások országos átlaga alapján szeptemberben 17 nap felelt meg a nyári nap definíciójának, mely 9 nappal több, mint a sokévi átlag. Szeptemberi hőségnap átlagosan négy volt, mely 3 nappal haladta meg a sokévi értéket. A legtöbb nyári nap Kiskunfélegyháza állomáson (22 nap), míg a legtöbb hőségnap (10 nap) három Békés és Csongrád-Csanád megyei állomáson fordult elő. Az országban fagymentesen alakult a szeptember, csupán a közismerten fagyzugos Zabar állomáson süllyedt a hőmérséklet a fagypont közelébe a hónap folyamán.

A szeptember középhőmérséklete országos átlagban 17,6 °C-nak adódott, ami 1,8 °C-kal haladta meg az 1981–2010-es átlagot. Ezzel az idei lett 1901 óta a 15. legmelegebb szeptember. Magyarország teljes területén a sokévi átlagnál melegebb volt ez a hónap, néhány régióban, így például a Marosközben és a Körös-Maros közében, több mint kettő fokkal volt melegebb a szokásosnál. A sokévi átlaghoz legközelebbi havi hőmérsékleti értékek a Marcal-medencében fordultak elő.

Augusztus utolsó napjaiban egy ciklon lassan mozgó hidegfrontjához kapcsolódóan alakultak ki szupercellás zivatarok, melyek a Dunántúlon jégesővel és szélviharral járva komoly károkat is okoztak. Az időjárási front átvonulása után szeptember elején már szárazabb légtömegek érkeztek, és egy anticiklon fokozatos kiépülésével nyáriasan meleg időszak vette kezdetét. Egy északnyugati irányból érkező hidegfront átvonulása kissé visszavetette a napi középhőmérsékletet, de még így is a sokévi átlag felett maradt. Gyakorlatilag a harmadik dekád közepéig egy markáns anticiklon határozta meg térségünk időjárását, így a száraz, nyáriasan meleg idő kedvezett termesztett növényeink éréséhez és az őszi betakarításokhoz. Az országos napi átlaghőmérséklet szeptember 15-én 22 °C fölé emelkedett. A napi csúcshőmérséklet ekkor az ország nagyrészén 30 °C közelében alakult (Baja Csávoly 33,2 °C). A második dekád végén az anticiklon peremére kerültünk, a fagyzugos tájakon szeptember 19-én fagypont közeli minimumokat mértünk (Zabar 0,5°). Délnyugati irányból labilisabb légtömegek érkeztek, de továbbra is a sokévi átlag felett alakult a hőmérséklet. A hónap végén, szeptember 25-én nyugati irányból egy hullámzó frontrendszer érte el térségünket, mely révén a hőmérséklet már a sokévi átlag alatt maradt. Az utolsó napok időjárását egy magassági hidegörvény és egy sekély ciklonális mező tette változékonnyá.