白洋澱千裏堤的氣候屬東部季風區暖溫帶濕潤型，冬寒夏暑，四季分明，春季少雨多風，涼爽幹燥，回溫快，蒸發大；夏季炎熱濕潤，多雨，高溫天氣時有出現；秋季天睛氣朗，風微涼爽，降溫快，晝夜溫差大；冬季嚴寒少雪，幹燥，伴有寒潮，多刮西北風。該地的年平均氣溫是12.7℃，氣溫年降變化不大，但年較差較大。壹月份平均氣溫-4。8度，七月份最熱，平均氣溫26。5度，無霜期188天，太陽年輻射總量為128。4度千卡/平方厘米，年平均降水量557。4毫米。年平均降雨量為557.4mm。年際變化較大，最多年份降雨達1077.4mm，最少年份僅232.2mm（據1959—1978年資料）。年雨量高度集中於夏季，尤以七月中旬到八月下旬為最，這40天平均降雨量幾乎占全年總量的二分之壹。