La costa de Castiglione della Pescaia está bañada por las aguas del mar Tirreno, que forma parte del mar Mediterráneo. La temperatura media del mar Tirreno es de +19°C en mayo y +23°C en junio. A su vez, la temperatura del mar Tirreno frente a la costa de Castiglione della Pescaia en julio y agosto oscila entre +23 y 25°C. Debido a las temperaturas bastante elevadas y al sol radiante, la temporada de natación en Castiglione della Pescaia dura de Mayo to Septiembre.
Además, en primavera y otoño, para los que tengan frío para nadar en mar abierto, hay piscinas cubiertas climatizadas en el territorio de la estación. Pero la primera quincena de octubre también se considera bastante aceptable para nadar. La temperatura media del mar Tirreno en septiembre alcanza los +24,9°C, y a partir de octubre desciende gradualmente hasta los +21,5°C. El mar Tirreno tampoco se caracteriza por las mareas altas, y las olas son relativamente tranquilas.