经气象预测，18日夜间到19日白天，中高层环流较平直，低层和地面为弱均压场，全市天气多云间晴，早晨大部地区有轻雾或雾，偏南风2～3级，污染物扩散气象条件较差，不利于空气污染物稀释、扩散和清除。
19日夜间到20日白天，中高层环流较平直，低层和地面气压场较弱，早晨鲁东南空气湿度较大，全市天气多云，有雾或轻雾，偏南风短时北风3级左右，污染物扩散气象条件较差，不利于空气污染物稀释、扩散和清除。
经会商预测，1月19日全天，临沂市城区空气质量指数为180至210，空气质量为中度污染至重度污染，首要污染物为PM2.5， 1月20日全天，临沂市城区空气质量指数为160至190，空气质量为中度污染，首要污染物为PM2.5。