经气象预测，22日夜间到23日白天，高层为弱脊控制，中层前期受偏北气流控制，后期有短波槽从西北方向移近，转为偏南气流，全市天气多云间晴，早晨有轻霜冻，偏南风3～4级，污染物扩散气象条件一般，对空气污染物稀释、扩散和清除无明显影响。
23日夜间到24日白天，高层短波槽南下生成冷涡，中层受低涡切变线影响，全市天气多云转阴有雷雨或阵雨，偏南风转偏东风3级，雷雨地区雷雨时阵风7～8级，污染物扩散气象条件较好，较有利于空气污染物稀释、扩散和清除。
经会商预测，3月23日全天，临沂市城区空气质量指数为75至105，空气质量为良至轻度污染，首要污染物为PM2.5， 3月24日全天，临沂市城区空气质量指数为65至95气质量为良，首要污染物为PM2.5。