神农架属于北亚热带季风气候区，为亚热带气候向温带气候过渡区域。夏季湿润多雨，冬季温和少雨。全年辐射103.7千卡每平方米，全年日照时数1858.3 小时，日照时数及总辐射量随着海拔的增高而减少，年均气温无霜期因海拔不同相差很大。年降水量在800到2500毫米之间，降水量随海拔的增高而增加。春夏之交常有冰霜发生，一般从9月底至次年4月底为冰霜期。区内平均年蒸发量为500到800毫米，干旱指数0.50到0.53。全年80%的时间盛行东南风。