Vì tiếng Latinh cổ điển được nói trước khi có thiết bị thu âm, nên không thể biết chắc cách phát âm lúc đó là như thế nào. Dù vậy nhưng có nhiều cách để phục dựng nó. Có tư liệu gồm lời giải thích rõ ràng về cách phát âm do tác giả cổ điển viết. Những lỗi chính tả, tư liệu gồm chơi chữ, từ nguyên và chính tả của từ mượn do ngôn ngữ khác mượn từ tiếng Latinh cũng cung cấp nhiều thông tin.[12]

Phụ âm

Những âm vị phụ âm của tiếng Latinh được liệt kê trong bảng dưới đây.[13]

Các phụ âm đôi được phát âm dài hơn. Trong tiếng Việt hiện tượng này chỉ xảy ra giữa hai chữ, như trong "hơn nữa"' mà trong đó có /nn/ đôi, giống nn trong từ tiếng Latinh annus ("năm, mùa").

Nguyên âm

Nguyên âm đơn

Tiếng Latinh cổ điển có tương phản nguyên âm ngắn và dài. Vào thời đại cổ điển, những nguyên âm dài có phẩm chất khác với những nguyên âm ngắn, như có thể xem trong bảng trên đây. Vào thời đại cổ điển đó thì tiếng Latinh cũng có hai nguyên âm /ʏ yː/, được sử dụng trong từ mượn từ tiếng Hy Lạp, nhưng nhiều người phát âm hai âm đó như /ɪ iː/ hoặc như /ʊ uː/.

Nguyên âm đôi

Tiếng Latinh cổ điển có một vài nguyên âm đôi. Nguyên âm đôi phổ biến nhất là ⟨ae au⟩. Cũng có âm ⟨oe⟩ hiếm có, và những âm ⟨ui eu ei ou⟩ rất ít khi có trong từ thuần Latinh.[14]

Tiếng Latinh cổ đại vốn có nhiều nguyên âm đôi hơn, nhưng phần lớn trở thành nguyên âm đơn dài ở đầu thời đại tiếng Latinh cổ điển. Cả hai âm đôi ⟨ai⟩ lẫn sự nối tiếp hai âm đơn ⟨āī⟩ của tiếng Latinh cổ đại trở thành ⟨ae⟩, còn ⟨ei⟩ bình thường trở thành ⟨ī⟩.[15] Hai âm đôi ⟨oi⟩ lẫn ⟨ou⟩ trở thành ⟨ū⟩, ngoại trừ trong một vài từ, mà trong đó ⟨oi⟩ trở thành ⟨oe⟩. Hai cách thay đổi này thỉnh thoảng xảy ra trong hai từ có cùng một gốc — đó là lý do tiếng Latinh cổ điển có đôi như poena "sự trừng phạt" và pūnīre "trừng phạt".[14]

Trong tiếng Latinh bình dân và trong những ngôn ngữ Rôman thì những âm đôi ⟨ae au oe⟩ hoà vào ⟨e ō ē⟩. Đây cũng là cách phát âm của những người ít học trong thời đại tiếng Latinh cổ điển rồi.[14]