La Méditerranée occidentale connaît actuellement une situation tout aussi exceptionnelle que celle observée dans l'atmosphère. Les températures de l'eau atteignent 22 à 25°C sur le littoral atlantique, et jusqu'à 27 à 28°C entre Corse et continent. Les températures de surface de la mer affichent des anomalies atteignant +5 à +7°C entre les Baléares, le golfe du Lion, la mer Tyrrhénienne et la Corse, des valeurs remarquables pour une fin juin. Certaines zones présentent déjà des températures habituellement observées au cœur du mois d'août.
Le golfe de Gascogne est également concerné par cette surchauffe marine, avec des anomalies souvent comprises entre +2 et +4°C, localement davantage près des côtes françaises. Cette chaleur accumulée résulte d'un printemps exceptionnellement chaud et d'un ensoleillement abondant.
Cette mer anormalement chaude renforce les effets de la canicule sur les régions côtières en maintenant des températures élevées la nuit et en limitant le rafraîchissement. Elle favorise également une évaporation importante, augmentant la quantité de vapeur d'eau disponible dans l'atmosphère.
