每年冬天，青島膠州灣河口灘塗都有結冰現象。春天到來後，水溫迅速上升。到5月，膠州灣近岸海域表層水溫可升至65438±04℃以上。灣中心水深在13.5℃以下。冬季，由於太陽輻射減少，加上冷空氣和寒潮大風的頻繁襲擊，海水表層水溫逐級下降，海水溫度會大幅度下降。
青島灣外的黃海沿岸海域水溫差異較大:北部田橫島以北淺水區可高達16.4℃，而大觀島至長門巖壹帶海域僅為11℃左右，南部關目島附近海域可高達18℃。6月，膠州灣表層繼續快速升溫，底層升溫緩慢，出現溫躍層，其強度達到0.96℃/ m..