Начало сентября в этом году было настоящим продолжением лета, на большей части республики по-летнему жаркая погода радовала жителей страны, во всех регионах столбики термометров достигли отметки +27+33°С, а на западе страны воздух прогрелся до +39°С. В эти дни было теплее климатической нормы на 7-9°С. С 3 сентября в северо-западной половине, а затем и на остальной территории страны температура воздуха понизилась на 10-19°С, причиной резкого похолодания был холодный антициклон из районов Скандинавии. В конце первой и третьей декадах в отдельных районах северо-восточной половины и в центре Казахстана в ночные часы отмечались заморозки до 1-4°С, а в горных районах Заилийского Алатау, как и прогнозировалось до 3-6°С. Теплые осенние дни «бабьего лета» на большей части Казахстана вернулись уже в середине месяца, а на западе Казахстана в третьей декаде сентября.
В сентябре 2020 года, как и прогнозировалось, богатой на осадки погода была в северной половине, на востоке и западе Казахстана, с превышением нормы за месяц в 1,3-3,6 раза. К примеру, 16 сентября активный циклон из районов Баренцево моря, сместившийся на Костанайскую область, стал причиной сильного дождя. На метеостанции города Костанай зафиксировано 27 мм, при месячной норме 25 мм. 19 сентября, с влиянием Северного циклона и обострением атмосферных фронтов, на метеостанции Атырау выпало более двух месячных норм - 20 мм (норма 8 мм), на метеостанции Уральск за сутки выпала одна месячная норма - 28 мм (норма 27 мм). 23 сентября, с глубоким циклоном из районов Карского моря, на метеостанции Нур-Султан прошел дождь, выпало более половины месячной нормы 13 мм, (норма за месяц 22 мм). В Павлодаре, с тем же циклоном, на следующие сутки был сильный дождь, выпало 16 мм при норме 21 мм в месяц.