Introducción: Condiciones socioculturales, económicas y variables climáticas pueden influir en la incidencia del dengue. Objetivo: Determinar la influencia de la variabilidad climática en la frecuencia de casos de dengue en Palmira, Colombia, entre 2010 y 2015. Materiales y métodos: Estudio ecológico exploratorio, que relacionó la temperatura, la precipitación y los casos notificados y confirmados de dengue. Se determinó la frecuencia de dengue, se tomaron promedios y medianas tanto anuales como mensuales. Se usó el coeficiente de correlación de Pearson para el análisis de los casos y variables climáticas. Resultados: Se analizaron 2832 casos, el promedio anual fue de 472. El asocio de las variables climáticas analizadas y la incidencia de dengue explicó en un 65 % el comportamiento del dengue. En 2010 se reportó la incidencia de dengue más alta y el promedio de precipitaciones más alto. Coincidentemente, tras la finalización del Fenómeno de la Niña (2011) aumentó la incidencia del dengue. Conclusiones: En Palmira, entre 2010 y 2015, se encontró una correlación entre la incidencia del dengue y las variables climáticas de temperatura y precipitación, pero futuros estudios deben considerar variables sociodemográficas, culturales, comportamentales y geográficas para ampliar la comprensión de la dinámica del dengue.