经气象预测，9月17日夜间到18日白天，中高层处于低涡槽后部西北气流控制之下，后期低层短波槽逐渐移近，云量有所增多，全市天气晴间多云，西到西南风3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;9月18日夜间到19日白天，高空低涡底部弱冷空气南下，中层短波槽过境，低层受弱切变影响，整层水汽条件较差，全市天气多云间阴，局部地区有阵雨，西南风转偏北风3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。
会商预测，9月18日全天，临沂市城区空气质量指数为95至125，空气质量为良至轻度污染，首要污染物为O₃；9月19日全天，临沂市城区空气质量指数为90至120，空气质量为良至轻度污染，首要污染物为PM2.5。