Западная Сибирь находится почти на одинаковом расстоянии как от Атлантического океана, так и от центра континентальности Евразии, поэтому ее климат носит умеренно континентальный характер. Зимой и в летнее время, когда циклоническая деятельность, а с ней и поступление атлантического воздуха ослабевают, в Западную Сибирь поступает арктический воздух. Глубокому проникновению арктических воздушных масс способствует равнинность местности и открытость ее к северу.
Для таёжной зоны характерна умеренно суровая, облачная и многоснежная зима (со средней температурой января -18 -29°), которая после короткой весны сменяется сравнительно теплым и влажным летом.
Осадков здесь выпадает в среднем 400−550 мм в год (Тюмень — 393 мм, Сургут — 482 мм, Томск — 548 мм), а мощность снежного покрова в восточных районах, где зимой наблюдается оживленная циклоническая деятельность, в феврале — марте достигает 90−100 см.
Средние температуры июля на севере 13−14°, а вблизи южной границы зоны — около 18−19°. Продолжительность безморозного периода в северных районах — 75−80 дней, на юге возрастает до 115−120 дней. Повсеместно случаются поздние весенние (в конце мая — первых числах июня) и ранние осенние заморозки. Сумма температур вегетационного периода — от 800° вблизи северной границы зоны до 1800−1900° на крайнем юге.
В связи со значительным количеством осадков, относительно небольшим испарением, широким распространением болот и лесной растительности увлажнение в пределах зоны значительно. Поэтому урожаи сельскохозяйственных культур на юге зоны устойчивые, но обычно несколько более низкие, чем в степных и лесостепных провинциях.
