大庆市地处北温带大陆性季风气候区，受蒙古内陆冷空气和海洋暖流季风的影响，总的特点是：冬季寒冷有雪；春秋季风多。全年无霜期较短。雨热同季，有利于农作物和牧草生长。

大庆光照充足，降水偏少，冬长严寒，夏秋凉爽。大庆市年平均气温4.2℃，最冷月平均气温－18.5℃，极端最低气温－39.2℃；最热月平均气温23.3℃，极端最高气温39.8℃，年均无霜期143天；年均风速3.8m/s，年>16级风日数为30天；年降水量427.5mm，年蒸发量1635mm，年干燥度为1.2，大陆度为78.9；年日照时数为2726小时，年太阳总辐射量491.4kJ/平方厘米。

由于地处温带季风性气候所以受温带和季风共同影响，大庆市年气候变化多端，春夏秋冬四季，寒来暑往，周而复始的循环。冬季受大陆冷高压控制影响，盛行偏北风，寒冷少雪，热量严重匮乏；夏季受副热带海洋气团影响，盛行偏南风，夏季前期干热，后期降水集中且变率大，时有旱涝；春秋两季为过渡季节，春季冷暖多变，干旱多风，风借旱情，旱助风威，水资源严重匮乏；秋季多寒潮，降温急剧，春温高于秋温，春雨少于秋雨。

大庆市气候受大陆的影响远甚于海洋，陆地因素在气候形成中起决定作用，大庆市大陆度K在76.2～81.0之间（远大于50），为典型的大陆性气候。由于气候的大陆性和季风交替共同影响，在春季的增温和秋季的降温过程中，温度升降频繁且剧烈；同时，由于晴天日数多，昼夜温度变差大。

年日照时数在2600至2900小时，生长期（五至九月）日照时数为1300至1350小时。

年降水量在400至550毫米之间，生长期降水量一般在350至480毫米之间，占年降水量的85%以上。