Nivå och omfattning av uppvärmningen
Direkta mätningar av klimatförhållandena med termometrar, barometrar, regnmätare och annan utrustning har funnits tillgängliga sedan 1800-talet. Klimatförhållandena under äldre perioder måste dock ”rekonstrueras” med hjälp av historiska dokument (som innehåller uppgifter om livsmedelsproduktion, odlingssäsongens längd och isens varaktighet på vattenförekomster) och andra indirekta mätningar av klimatet (inklusive ”klimatproxies” som trädringar, iskärnor och sedimentkärnor). Många sådana studier tyder på att det under Europas medeltid förekom flera fleråriga perioder med relativt behagliga förhållanden och pålitligt väder. Det finns dock få bevis för att sådana förhållanden rådde på global nivå. Faktum är att vissa klimatproxies pekar på flera perioder av långvarig torka under den medeltida medeltiden på vissa platser, t.ex. Sierra Nevada-bergen i Nordamerika, delar av Australien och den asiatiska stäppen, medan andra områden, t.ex. norra Kina, upplevde en blandning av kraftig nederbörd och torka.
Många studier visar att mängden uppvärmning som skedde under den medeltida medeltiden varierade beroende på säsong och region. Vissa ger belägg för relativt varma temperaturer (mest uttalade under sommarmånaderna) i flera regioner, däribland Nordatlanten, norra Europa, Kina och delar av Nordamerika samt Anderna, Tasmanien och Nya Zeeland. Andra studier hävdar att temperaturförhållandena i vissa regioner, som Medelhavet, Sydamerika och andra platser på södra halvklotet, i princip inte skiljde sig från dagens temperaturförhållanden.
Bara ett fåtal studier har försökt att tilldela förändringar i den globala medeltemperaturen under MWP ett specifikt värde. År 1965 undersökte den brittiske klimatologen Hubert Horace Lamb historiska uppgifter om skördar och nederbörd, tillsammans med data från tidiga iskärnor och trädringar, och drog slutsatsen att MWP troligen var 1-2 °C (1,8-3,6 °F) varmare än förhållandena under det tidiga 1900-talet i Europa. Försök att beräkna globala temperaturförändringar under MWP, även med hjälp av moderna instrument- och isborrprovtagningstekniker, har inte varit entydiga.
Det påpekas ofta att MWP var en blomstrande tid i Europas historia. Intervallet sammanföll med norrmännens utforskning av den nya världen, grundandet av norrländska bosättningar på Island och Grönland samt ökad jordbruksproduktivitet och mångfald av grödor i norra Europa. Vissa paleoklimatologer och historiker hävdar att de behagliga förhållandena under MWP gjorde det möjligt för bosättningarna på Island och Grönland att blomstra och för nordiska upptäcktsresande att bege sig till Labradors och Newfoundlands kuster för att jaga och fiska. De tolkar uppgifter om rikliga skördar i stora delar av Europa som att regionen gynnades av en rad långa somrar och milda vintrar. Som bevis för varmare medeltemperaturer i norra Europa nämner de förekomsten av veteodling och vingårdar på latituder och höjder som var mycket högre än i dag.