У перші місяці весняного прогріву відбувається танення льоду, на яке витрачається велика кількість енергії, що надходить, тому температура води залишається зимовою. Тільки в прибережних районах, особливо біля гирлових областей, які раніше за інші акваторії очищаються від льоду, температура води підвищується. Загалом температура води знижується з півдня на північ і зі сходу на захід (бо теплі річкові води надходять в південно-східну акваторію моря). Влітку поверхня моря прогрівається до +10…+14 °C на півдні (губа Буор-Хая), до +3…+5 °C в центральних районах, +0,8…1,0 °C поблизу Котельного та миса Челюскін.