冬至这天，阳光直射南回归线，北半球白昼最短，此后阳光直射位置逐渐北移，白昼逐渐变长。冬至在农历十一月，即大雪后十五日，按我国传统阴阳观念，则认为阴极而阳至，故有“冬至一阳生”之说。兰州至迟在清乾隆时，有冬至拜小岁的习俗。所谓小岁，即汉晋时为腊月的第二天，要“敬酒尊长，修刺贺君师。”至明代以冬至夜为小岁。明清以来，冬至这天，兰州人要请私塾先生吃饭饮酒，弘扬尊师重教之道。绅民从黄河沿搬来冰块，用绸子包裹，放在督署南面大照壁下，或其他官衙的照壁下，给官府献冰块。晚清，诗人张质生赋诗吟此习俗：“献冰官府一条斜，照壁惊看插象牙。钟乳倒垂绵岁月，生绡硬裹护英华。配成颜色孤山鹤，合署贴头处士家。独抱冬心撑玉骨，阳春一曲和谁夸。”百姓一大早要吃头肴泡馍。所谓头肴，就是用肉臊子、豆腐丁、胡萝卜丁、金针、木耳、粉条子，加粉芡，熬制的稠汤。滴水成冰的寒冬，喝一碗泡着馍馍的头肴，热到心里，暖到身上，企盼一冬天都不要冻着。何以在冬至吃稠糊糊的头肴呢？因为按干支计算，农历十一月属子，子为混沌初分，混沌就是天地未开辟以前的状况。或许兰州人冬至吃头肴，就是以应开天辟地的日子呢！近年来，随着东南移民的增多，兰州人形成了冬至吃饺子的习俗。据说吃了饺子不冻耳朵，然而随着全球气候的变暖，兰州的冬天耳朵也不冻了。
从冬至这天起，大人们就要教娃娃们吟诵《数九歌》：“头九二九，关门死守。三九四九，冻破碴口。瞎五九，冻死狗。六九七九，精沟子（光屁股）娃娃拍手。七九八九，沿河看柳。九九加一九，犁铧遍地走。”娃娃们在传唱中获得了一些知识：即天气寒暖、物候变化，对人事物事的影响。五六十年代的冬季，兰州相当严寒，一般在零下二十度左右，黄河封冰，地面冻开裂口，尤以三九、五九最冷，冻裂手足、冻破水缸之事常有，家家以火炉、火盆、热炕取暖。进入八九十年代，随着全球气候的变暖，上述情况已不复出现。
有文化的兰州人，还要从冬至这天起填写《九九消寒图》。即选九个字，要连缀成文，均为繁体字，每字九笔，用双钩空白字，一般为“庭前垂柳珍重待春风”，每天用毛笔填一笔，到九九八十一天填完，也是一种雅趣。