华北平原属暖温带季风气候，四季变化明显，南部淮河流域处于向亚热带过渡地区，其气温和降水量都比北部高，平原年均温8到15摄氏度，冬季寒冷干燥，农作物大多为两年三熟，南部一年两熟。华北平原大体在淮河以南属于北亚热带湿润气候，以北则属于暖温带湿润或半湿润气候。冬季干燥寒冷，夏季高温多雨，春季干旱少雨，蒸发强烈。春季旱情较重，夏季常有洪涝。年均温和年降水量由南向北随纬度增加而递减。 热量资源较丰，可供多种类型一年两熟种植。
