2021 szeptemberében a középhőmérséklet az ország legnagyobb részén 15-18 °C között alakult. Csak az Északi-középhegység magasabban fekvő területein és a Nyírség egyes részein nem érte el a havi átlag a 15  C-ot. A melegebb tájakat a Duna menti síkságon, a Balaton-felvidéken, a Közép-Tisza-vidéken és a Körös-Maros közében találjuk. A legmagasabb havi középhőmérséklet Szegeden és Budapest-Lágymányos állomáson 18,7 °C, míg a legalacsonyabb havi érték (12,4 °C) Kékestetőn volt. Az országban átlagosan 13 nap volt nyári nap (Tmax≥25 °C), 1 nap pedig hőségnap (Tmax≥30 °C). A nyári napok száma 4 nappal több, mint az 1991-2020 közötti érték; míg a hőségnapok száma megegyezik a sokéves adattal. A hőmérséklet napi csúcsértéke szeptember 15-én Adonyban 33,2 °C, míg a legalacsonyabb mért érték -1,1 °C volt szeptember 21-én Kakucson.

Az ősz első hónapja az 1991-2020-as átlaghoz képest 0,5 °C-kal volt melegebb, így az országos átlagban 16,5 °C-os havi középérték a 38. legmelegebbnek számít 1901 óta. A Tisza-tótól nyugatra eső területeken a sokéves átlagnál magasabb értéket láthatunk a térképen, a legnagyobb hőmérsékleti eltérést a Dunántúli-középhegységben, a Nyugat-Magyarországi-peremvidéken, a Mecsekben és a Mátrában azonosíthatjuk. A Tisza-tótól kelet felé haladva pedig a sokévi átlaggal megegyező vagy annál alacsonyabb értékek fordultak elő. Az anomália mértéke azonban itt sem haladta meg a -0,5°C-ot.

A hónap elején egy anticiklonnak köszönhetően nyugodt, szinte eseménytelen időjárás uralkodott a Kárpát-medencében. Szeptember 6-án hajnalban a korábbinál szárazabb és hűvösebb légtömegek érkeztek hazánk térségébe. Ennek köszönhetően a túlnyomóan derült időben olyannyira lehűlt a levegő, hogy a Hernád-völgyi Szikszó Vízmű állomásunkon csupán 1,2 °C-ot mértünk a leghidegebb órákban, s ezzel új országos napi minimumhőmérsékleti rekord született. A csendes, kora őszi időnek megfelelően a napi átlaghőmérséklet a sokévi átlag közelében mozgott ebben az időszakban, majd szeptember 10-től elkezdett emelkedni, a hónap közepén 5-6°C-kal volt magasabb az ekkor szokásosnál. 16-án egy északnyugat felől érkező hullámzó hidegfront hatására hűvösebbre fordult az idő,  az átvonuló front mögött a megélénkülő széllel több fokkal hidegebb levegő áramlott fölénk. A következő napokban újabb ciklonok vonultak át hazánk fölött. Az északias áramlás miatt olyan hideg levegő tört be a Kárpát-medencébe, hogy a második dekád végére a napi átlaghőmérséklet 4-5 fokkal a sokéves átlag alatt maradt. Ezt követően fokozatosan megerősödött a nappali felmelegedés, visszatért a nyáriasan meleg idő. A hónap végéig a normál felett maradt az átlaghőmérséklet.