中亚热带湿润气候
衢州市域属亚热带季风气候区。全年四季分明，冬夏长、春秋短，光热充足、降水丰沛、气温适中、无霜期长，具有“春早秋短、夏冬长，温适、光足，旱涝明显”的特征。全年冬季风强于夏季风，最多风向市区、常山为东北偏东风向，龙游、江山为东北风，开化为北风。境内地貌多样，春夏之交，复杂的地形条件有助于静止锋的滞留，增加降水机遇。盛夏之际，台风较难深入境内，影响较小，静热天气较多。

春季--先后从3月14~18日进入春季，5月19-20日结束，历时66~72天。春季冷暖空气频繁交替，气温呈波状上升。雨水明显增多，晴雨瞬变，遇强冷空气侵袭时，易产生冰雹大风。
夏季--先后从5月20~29日进入夏季，历时113~133天。夏初至7月初，为全年降水最多的时期，梅雨季节，雨日多，降水量大，并常有大雨、暴雨，易造成洪涝灾害。梅雨期后，各地进入盛夏，以晴热天气为主，易发生旱灾。降水量少，多为午后局部雷阵雨，雷雨时常伴有大风，造成风灾。盛夏是全年台风出现最多的季节，但入境次数较少，影响不大，台风带来的降雨常能缓解旱情，但局部地带也可能形成山洪暴发等灾害。
秋季--自9月19~30日，境内先后进入秋季，11月18~29日结束，历时60~61天。初秋，冷暖空气相持，形成低温阴雨天气，但整体以晴天少雨天气为主，时有干旱，形成夏旱连秋旱。深秋，天气晴好，气温宜人，俗称十月小阳春。
冬季--从11月19~30日进入冬季，次年3月13~17日结束，历时105~119天。冬季冷空气活动频繁，天气干冷，常有霜、雪、冰冻等天气。遇寒潮侵袭，易产生大雪、冰冻等灾害性天气。

光能资源
太阳辐射总量，全市在101.9~113.5千卡/平方厘米之间。其地区分布不均衡，低丘、平原高于高丘、山地，低丘平原为107.8~113.5千卡/平方厘米，是全省高区之一，西北山区和东南山区较少，如开化城关仅101.9千卡/平方厘米。其时间分布，1月份最少，7~8月最多。
全年日照时数为1785.7~2118.6小时。最多年份是1963年，年日照总量为2456.2小时，最少年份是1989年，年日照总量为1401.7小时。
热量资源
年平均气温为16.3℃(开化)~17.4℃(市区)。1月平均气温4.5℃~5.3℃;7月平均气温27.6℃~29.2℃;>10℃活动积温5152~5508℃，持续时间237~248天，历年平均初霜日期11月19日，终霜日期3月5日，无霜期251~261天。境内极端最高气温41.8℃(常山天马镇)，极端最低气温-11.4℃(龙游县龙游镇)，海拔440米的梧村，曾记录过-13.9℃。
降水资源
降水量从1月份开始逐月增加，春季受华南静止锋影响，各地3月~4月份雨量在395mm~440mm，占全年的23%~26%。5月初到6月底，正值春末初夏季节替换，雨量、雨日剧增，总雨量在500mm~610mm，是全年降水量最多又最集中的时段，容易引发洪涝灾害。7月上旬开始，受太平洋副热带高压控制，全市进入盛夏高温季节。9月份以后，冬季风势力增强，降水量逐渐减少，10月到翌年2月降水量全市在370mm~392mm，为全年的21%~23%。7月、8月、9月三个月的总降水量全市为337mm~407mm，占年降水的20%~22%。这时期由于气温高、蒸发大，容易发生旱情，又称为干旱期。
降水地域差异明显，各地年平均降水量在1500~2300mm之间，沿江河谷平原在1700mm以下，向两侧丘陵山地递增，递增率为40~80mm/100m，其中以3~6月增率最大。南北山区降水多于中部平原，西部降水多于东部。