Температура моря в Несебрі зазвичай починає стрімко підвищуватися вже в травні. В останньому весняному місяці її показник зростає в середньому з 10 до 20°С. Найвищі температурні показники було зафіксовано у середині серпня-початку вересня. Середня температура води в Несебрі на літні місяці коливається в межах не більше 25°С.
Слід зазначити, що води курорту надзвичайно лагідні, хвилі моря в Несебрі невисокі — з тихим сплеском вони розбиваються об скелястий берег. Проте вони досить хороші для любителів не надто екстремальних видів водного спорту. Крім того, стабільно висока температура води в Чорному морі дозволяє насолоджуватися купальним сезоном і найменшим гостям курорту.
До зими вода в цих краях може навіть замерзнути. До слова про море: воно тут напрочуд тихе і безпечне, припливи і відливи в Несебрі практично непомітні.