番茄是喜温蔬菜，一般来说15～35℃的温度范围内均可适应番茄生长。同化作用最适宜的温度为20～30℃，当气温高达33℃时生长受到影响，达到40℃时停止生长，达到45℃时会发生高温危害。温度降到10℃以下生长缓慢，在5℃时停止生长。零下1～2℃番茄会被冻死，但经耐寒性锻炼的苗，可耐短时间的零下2℃。番茄生长最适地温为20～23℃，当地温降到6℃时，根系停止生长。番茄不同发育阶段对温度的要求有一定差别。幼苗期最适温度白天为20～25℃，夜间为10～15℃。

幼苗期温度过高或过低容易造成秧苗长势弱、花芽分化、发育不良、花的质量下降，在开花结果期易产生落花落果。番茄开花期对温度反应敏感，最适气温白天为20～30℃，夜间15～20℃。开花期遇到低温或遇到30℃以上高温时，花粉粒萌发及花粉管伸长不良，受精不良，易发生落花落果。番茄在结果期适温为白天24～26℃，夜间12～17℃。在果实着色期最适温度为20～25℃，30℃以上着色不良。番茄生长发育需有一定昼夜温差，尤其在结果期。番茄植株白天进行光合作用制造养分，夜间适当降低温度，有利于养分的运输和积累，促进根、茎、叶及果实生长，从而提高产量和品质。所以，冬季温室的番茄生产，常由于夜间加温过高而出现徒长等现象。