Oberösterreich liegt in der gemäßigten Klimazone. Warme Sommer wechseln sich mit mäßig kalten Wintermonaten ab.
Die langjährige mittlere Lufttemperatur liegt in Oberösterreich bei 9,6 Grad Celsius. Die wärmste Region Oberösterreichs sind das Linzer Becken und der Zentralraum zwischen den Städten Linz, Wels und Steyr. Zu den Gebirgsregionen im Süden hin nimmt die Durchschnittstemperatur kontinuierlich ab. In 2.000 Metern Höhe liegt sie bei 1 Grad Celsius.
Pro Jahr fallen in Oberösterreich im Schnitt 898 mm Niederschlag. Wobei die trockensten Gegenden im Mühlviertel im Norden des Bundeslandes und im Eferdinger Becken liegen. Bedingt durch die Nordstaulage steigt die Niederschlagsmenge in den Gebirgsregionen im Süden Oberösterreichs deutlich an. In Höhen über 1.500 Metern fallen rund 2.000 mm Niederschlag, im Winter vor allem als Schnee.