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気候は亜寒帯湿潤気候で、夏と冬の温度差が大きく冬の積雪は根雪となる。

気温は夏冬とも一般に日本海側で高く、オホーツク海・太平洋側で低い。

日本海側は冬季に降雪が多く、太平洋側では少ない。
太平洋側では夏には霧が発生する。
内陸の盆地部は気温の年較差が大きく冬季には記録的な低温を示す事も多い。
道南地域は道内では最も温暖で東北地方と似通った気候であり植生も類似している。
北海道地方には梅雨がないとされ、気象庁でも北海道の梅雨入りは発表されていないが、梅雨前線が北海道にかかり、2週間ほどぐずついた天気になる事がある。これを蝦夷梅雨という。