Среднемесячная температура воздуха в сентябре составила 7-9 °С, что выше климатической нормы до 1 градуса, местами норма, на крайнем юго-западе области ниже нормы на 0,1-0,7 °С. Количество выпавших осадков составило от 14 до 51 мм, что соответствует 20-81  % от нормы.

В первой декаде сентября наблюдалась теплая погода. Температура воздуха ночью составила 5-10 °С, в отдельные дни местами понижалась до −3 °С. Днем воздух прогревался до 13-18 °С, в конце декады местами отмечалось повышение до 20 °С. Средняя декадная температура воздуха составила 8-11 °С, что ниже климатической нормы на 1-2 градуса. На метеостанциях Койнас и Холмогоры около нормы; в Мезени и Онеге на 1 °С выше нормы. Осадки различной интенсивности прошли местами, их количество составило от 1 до 34 мм (5-155 % от нормы), в восточной половине области 0мм (0  % от нормы), в Онеге и Турчасово осадки зафиксированы не были.

Во второй декаде сентября в Архангельской области сохранялась теплая погода. Температура воздуха была: ночью 2-7 °С, в отдельные дни на востоке области понижалась до −1 °С; днем 15-20 °С, с постепенным понижением к концу декады до 11-16 °С. Осадков выпало от 1мм до 9 мм, что соответствует 4-41 % климатической нормы, и только в Архангельске, Емецке и Яренске количество выпавшего дождя составило 0мм (0 % нормы). Средняя декадная температура воздуха вышла 8-12 градусов тепла, что на 2-4 °С выше климатической нормы.

В третьей декаде температурный фон постепенно продолжал понижаться и средняя декадная температура воздуха наблюдалась от 3 до 7 °С, что на 0,1-1,7 °С ниже климатической нормы, местами (Яренск, Вилегодское, Котлас) выше климатической нормы на 0,2-0,6 °С, в Суре и Красноборске норма. Осадков выпало 10-50 мм (45-217 % от нормы). В отдельных районах области наблюдалось выпадение первого снега.

Из неблагоприятных явлений погоды наблюдались: туманы (1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 25, 26, 27, 28 сентября). ОЯ не наблюдалось.

Большую часть сентября на территории Архангельской области наблюдалась теплая и сухая погода. Условия для завершения уборки урожая картофеля, овощей и корнеплодов складывались благоприятно в течение двух декад и ухудшились в третьей. ОАЯ «почвенная засуха» в Ленском районе прекратилась в начале второй декады, в связи с завершением вегетационного периода у картофеля и уборкой его. Недостаток влаги в верхних слоях почвы сдерживал прорастание зерна и появление всходов озимой ржи.

Среднесуточные температуры воздуха колебались от 7 до 13º, с похолоданием в третьей декаде понизились до 1-7 °C, в конце месяца в большинстве районов понижались до 0 °С и ниже.

Максимум температуры воздуха в наиболее теплые дни достигал 19-21 °С. Минимальная температура воздуха колебалась от 1 до 10 °С, местами понижалась до заморозков −0,-3 °С, местами в северных районах до −4,-6 °С.

Продолжительность солнечного сияния за сентябрь составила 138-182 (Каргополь −93) часа, при норме 92-123.

В северной половине области в начале месяца, в южной — в конце второй декады, произошел переход среднесуточной температуры воздуха через 10 °С в сторону понижения (норма — 1-8 сентября). За период активной вегетации накопилась сумма температур воздуха выше 10 °С равная 1400-1980 °С, что больше нормы 400-450 °С. Переход температуры воздуха через 5 °С произошел в период с 24 по 28 сентября. Сумма эффективных температур воздуха к этому времени составила 1100-1500 °С, на 300-350 °С больше нормы.

Средняя температура почвы на глубине 10см в течение первой и второй декад была в пределах 11-14 °С, в третьей понизилась до 5-8 °С. Заморозки на поверхности почвы в большинстве районов отмечались в середине первой и в конце третьей декады, в остальной период — местами. Верхние слои почвы в начале месяца были хорошо увлажнены, в дальнейшем, в связи с сохранением сухой погоды, были слабо увлажнены, в начале третьей — после дождей — хорошо и сильно увлажнены. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое местами были пониженными. По определению запасов влаги в конце сентября некоторыми станциями они близки к оптимальным. В связи с выпадением осадков в виде снега в конце месяца наблюдалось образование снежного покрова в ряде южных районов области.

Недостаток влаги в верхних слоях почвы сдерживал набухание и прорастание зерна озимой ржи. Всходы озимой ржи, посеянной в начале месяца, появились только во второй декаде сентября с отставанием от средних многолетних сроков почти на 3 недели. В течение сентября проводилась уборка урожая картофеля и овощей. Теплая и преимущественно солнечная погода большую часть сентября была благоприятной для уборки и просушки выращенного урожая на всей территории области. С установлением в третьей декаде холодной, с осадками, временами в виде снега, погоды, условия для уборки ухудшились.

У древесных и кустарниковых пород в сентябре наблюдалось осеннее расцвечивание листьев, местами начался листопад, созревание рябины, калины, клюквы.

На всех реках Севера ЕТР в сентябре сохранялось глубокое маловодье. Уровни воды относительно нормы и прошлого года на конец месяца ниже на 70-150 см. Уровни воды на отдельных участках в среднем и нижнем течении рек Северная Двина и Печора достигли и были ниже на 20-30 см экстремально низких значений за весь период наблюдений.

На реках Северная Двина, Вычегда, Печора и Уса уровни воды с середины июля удерживаются ниже отметок, лимитирующих судоходство. Явление маловодья предусмотрено в долгосрочном прогнозе минимальных уровней на сентябрь, краткосрочными прогнозами хода уровня на 5-10 дней и предупреждениями.

В последней пятидневке сентября в связи с затоком холодного воздуха из Арктики и интенсивными осадками в виде снега на малых тундровых реках Усинского бассейна и северо-востока Ямало-Ненецкого автономного округа началось слабое ледообразование, что на 5-10 дней ранее обычных сроков.

Температура воды на конец сентября на реках Севера ЕТР составила от 4,5 до 9,2 °С, что ниже среднемноголетних значений на 1,5-2,0 °С.

По прогнозу Гидрометцентра России в октябре 2013 года в Архангельской области средняя месячная температура воздуха ожидается около нормы (норма 0,+2 °С). Месячное количество осадков предполагается около нормы (норма 47-81 мм).