菠菜具有极强的抗寒性。在我国冬季低温的黑龙江，菠菜仍可以越冬，翌春返青生长。种子在4℃下即可发芽，在15～20℃经4～5天发芽率可达90%以上。夏季的高温反而对发芽不利。温度超过30℃，就难以发芽。2～3片真叶时可忍耐-6℃的低温，4～6片叶植株生活力最强。根茎中贮藏养分多，耐寒力强，能忍受短期-30℃的低温。黄淮地区，冬季露地菠菜可以随时收获上市，不会发生冻害；华北地区冬季可加设风障保护，或在菠菜畦面平盖一层薄膜进行浮面覆盖，保护越冬都可获得很好的效果。
菠菜生长最适温度为15～20℃，而且要求昼夜有一个大于10℃的温差，叶片才会肥厚，叶色深，商品性好。经常处于25℃以上高温条件下，叶柄长、叶片薄、叶色黄绿、产量低。