Температура воды в Японском море сильно различается по всей акватории из-за большой протяжённости моря с севера на юг. 2

Также на распределение температуры влияют поверхностные течения: тёплое Цусимское течение на востоке и холодное Приморское на западе. 13 Зимой температура поверхностных вод от −1…0 °C на севере и северо-западе повышается до +10–+14 °C на юге и юго-востоке. 1 Весной прогрев влечёт за собой быстрое повышение температуры воды по всему морю. 1 Летом температура воды на поверхности повышается от 18–20 °C на севере и до 25–27 °C на юге моря. 1

Вертикальное распределение температуры также неодинаково в разные сезоны в разных районах моря. 1 Например, летом в северных районах моря температура 18–10 °C держится в слое 10–15 м, затем она резко снижается до +4 °C на горизонте 50 м и, начиная с глубин 250 м, температура остаётся постоянной около +1 °C. 1 В центральной и южной частях моря температура воды довольно плавно понижается с глубиной и на горизонте 200 м достигает значений +6 °C, начиная с глубин 250 м температура держится около 0 °C. 1