番茄为喜温不耐热的蔬菜，在15～33℃温度范围内均能生长，以白天22～25℃，夜间15～18℃时生长最好。在高温下生长不良，温度30℃以上和强光照易诱发病毒病，33℃以上生长不良，40℃停止生长，植株会很快死亡。但具体到番茄生长的每一时期对温度的要求也不尽相同。
发芽期：番茄种子最低发芽温度为8.7℃，最适温度为20～25℃，高于35℃品种发芽率降低，一般低于20℃发芽变慢，长期10℃以下低温不但发芽缓慢，而且易烂种“浆包”。
幼苗期：对温度的适应性较强，但温度过高易使幼苗徒长，温度过低易在以后产生畸形果，适宜温度为23～28℃。在温度上应掌握如下特点：如白天温度高，则夜温或地温应低；白天温度低，则地温则应高。另外，幼苗时期进行低温锻炼可增强幼苗的抗寒能力，防止苗期徒长及定植后突然袭来的冻害。低温锻炼的温度以10℃为宜，8℃以下则影响花芽分化和花芽形成的质量。
开花着果期：要求较高的温度，以25～28℃为宜，高于33℃，低于15℃均易引起落花落果。此期在栽培上春季易遇低温，秋季易遇高温，都应引起重视。
结果期：以白天24～28℃，夜间15～20℃为宜。此期温度过高，特别是夜温过高会影响西红柿果实增大及养分积累，易形成空洞果。另外，果实着色对温度要求较严格，在19～24℃有利于茄红素的形成，高于30℃或低于15℃着色缓慢，不良。