冬天最冷的月份通常是一月。根据气候统计法，1月份被认为是冬季最冷的月份，全国有三分之二以上的国土平均气温在0℃以下。一月份等温线中的0℃等温线大致通过淮河、秦岭一直向西延伸到青藏高原的东南边缘，然后穿过横断山脉到达西藏的林芝、德让宗。这条线以北地区，江河一般都冰冻。东北、西北以及大部分青藏高原，一月平均气温在-10℃以下，其中大兴安岭、小兴安岭、阿尔泰山及藏北高原还在一20℃以下，大兴安岭以北在一30℃以下。我国的“北极村”漠河镇极端最低气温达一52.3℃。
尽管冬至（12月21日）标志着数九寒天的开始，此时是一年中最寒冷的时期之一，但整个冬季的最冷时期通常出现在1月份，因为此时地表在下半年贮存的热量已经消耗殆尽，而太阳辐射强度最低，导致气温持续走低。
综上所述，冬天最冷的月份是一月。