В сентябре климат в Усть-Илимске можно охарактеризовать как холодный. Средняя температура днём в сентябре 9 градусов тепла. В среднем в сентябре в Усть-Илимске 13 дождливых, 7 пасмурных, 6 ясных и 4 дня с переменной облачностью. Дожди преимущественно слабые. В сентябре, а также в январе, феврале, апреле и мае Усть-Илимск cчитается местом, некомфортным для посещения.