Климат области континентальный. Средняя температура января — 19-20 градусов, июля — + (17-18) градусов в северной части, +19 градусов — на юге. Распределение осадков происходит неравномерно: на севере — 400-500 мм, на крайнем юге области — менее 300 мм.
Климат степей по сравнению с лесостепной зоной отличается большой продолжительностью вегетационного и безморозного периодов, большими среднегодовыми и среднемесячными температурами большой сухостью. Поэтому земли степей страдают от недостатка влаги: в среднем в год тут выпадает 250-300 мм осадков, в 1,5-2 раза меньше, чем в центральных районах России.
Зима же в степи обычно суровая, морозы до 35-40 градусов, и тонкий неравномерный снежный покров в 25-30 см плохо укрывает почву. Снег сходит за 10-12 дней. Ветры увеличивают испарение, иссушают почву и нередко вздымают пыльные бури. Весной дожди в степи редки. Погода ясная. Часты поздние весенние заморозки. Летом в ясные, солнечные дни температура поднимается до 30-35 градусов. В первой половине лета нередким явлением бывают суховеи (сильные знойные ветры, опаляющие растения и вызывающие сильное иссушение почвы).
Большое богатство лесостепной зоны поверхностными водами объясняется более влажным климатом: годовое количество осадков здесь 350-400 мм, из них половина приходится на первые месяцы: снежный покров также обильнее юга — его толщина доходит до 30-40 мм.
Тарский север — зона обильного увлажнения, здесь выпадает 400-450 мм осадков в год, т.е. вдвое больше, чем на юге области. Лето — умеренно теплом (в июле 17-18 градусов). Вегетационный период — 150 дней. Особенностью климата является жаркое лето и холодная зима.