A média da temperatura global em setembro foi 0,9 ° C mais alta que a média registrada no século 20. Esta foi a maior temperatura registrada para o mês, superando o recorde de 2014. Também foi o maior aumento acima da média para o mês em todos os 136 anos de registro. O ano de 2015 já tem seis dos 10 meses mais quentes registrados na história: setembro, março, maio, junho, agosto e setembro. Várias cidades brasileiras quebraram neste ano seus recordes históricos de calor, entre elas Manaus, Brasília e Belo Horizonte. No dia 11 de setembro o gelo do Ártico atingiu também a sua quarta menor extensão desde 1979, com 2,73 milhões de quilômetros quadrados – cerca de 1,19 milhão de quilômetros quadrados abaixo da média de 1981 a 2010.

Os especialistas têm atribuído a sequência de recordes de temperaturas ao aquecimento global causado pela emissão de gases causadores de efeito estufa. Este ano, além desta tendência de aquecimento devido à atividade humana, o fenômeno El Niño também tem contribuído para as altas temperaturas. Gráfico da Noaa mostra, em vermelho, regiões que registraram temperaturas mais altas que o normal em setembro de 2015.