در مورد وجه تسمیه آستارا اختلاف نظر بسیاری وجود دارد و هر کدام از این نظریه‌ها طرفداران خود را دارد. یکی از رایج ترین گفته‌ها مبین رهیافت نام شهر از زبان تالشی آسته‌رو ، هوسته روو به معنی آهسته‌رو است. به گزارش بانکی دات آی آر دربارهٔ نام این شهر گفته شده که در آغاز نیز آهسته‌رو بوده زیرا کاروانان و مسافران زمانی‌که به این منطقه مردابی ساحلی می‌رسیدند ناچار به حرکت آهسته‌تر می‌شدند. همان نام آسته‌رو یا هَسته‌رو تالشی به مرور تبدیل به آستارا شده‌است در عنبران محله مردم هنوز هم به این شهر اوستورو میگویند. نظریه دیگری که در این مورد وجود دارد اشاره دارد به کسب نام شهر از ماهی خاویاری آسترا هتل پارلا آستارا که در قدیم در این منطقه بوفور صید می‌شد. این نظریه به دلیل وجود شهری با نام آستاراخان در روسیه قوت می گیرد. با توجه به موقعیت جغرافیایی آستارا و ارتفاع آن از سطح دریا، نزدیکی این شهر به درهٔ حیران و دارابودن اقلیم کوهستانی و آب و هوای مرطوب و معتدل، این شهر اندکی خنک‌تر از دیگر مناطق پست جلگه‌ای استان است. میانگین دمای آستارا ۱۵٫۴ درجهٔ سانتی‌گراد بوده، کمینه دمای ثبت شده در این شهر، ۷٫۸- درجهٔ سانتی‌گراد و مربوط به ژانویهٔ ۲۰۰۸ میلادی و بیشینه دمای ثبت شده در آن، ۳۶٫۶ درجهٔ سانتی‌گراد و مربوط به اوت ۲۰۰۶ میلادی بوده‌است.