El clima de Vila-real és del tipus mediterrani, una varietat del clima subtropical, caracteritzat per hiverns humits i temperats, i estius secs i calorosos a causa de l'anticicló de les Açores, amb una oscil•lació de 13,5ºC. Les temperatures mitjanes a la tardor, a l’hivern, a la primavera i a l’estiu són respectivament 14,6ºC, 11,5ºC, 18,0ºC i 23,9ºC. Les precipitacions són abundants a la primavera i a la tardor, atés que coincideixen amb el predomini dels vents de l'oest i amb els fenòmens de gota freda. Les pluges no solen superar els 400 mm anuals. La humitat relativa està al voltant del 70% durant tot l'any.

Situada entre el Millars (límit amb la Plana Alta), al nord, i el municipi de les Alqueries, Vila-real ocupa una bona part de la vora dreta de la conca baixa del Millars, açò és, la part més característica de la plana, rampa de planura o peu de mont plistocé, entre els últims turons d'Onda i Betxí i les terres més baixes del litoral holocènic de Burriana.

El vertader pulmó de la nostra ciutat s'ubica en l'entorn natural de l'ermita de la Mare de Déu de Gràcia a tan sols dos quilòmetres del nucli urbà. Un lloc on es troba la combinació perfecta entre la naturalesa i l'ésser humà.

El paratge natural, recentment declarat Paratge Natural Protegit per la Generalitat Valenciana, està articulat pel mateix llit del riu Millars des del seu pas per Vila-real fins a la seua desembocadura en la Mediterrània. Un entorn en què el Millars s'encaixa en l'orografia del terreny i crea bells racons on prospera una rica fauna i flora singular de la plana de Castelló.

Dins d'aquest entorn s'ubica el conegut passeig botànic, dedicat a la memòria del botànic Calduch, reconegut per la invenció de la suavina i perquè la UNESCO va declarar el seu herbolari com un dels millors del món.