黑龍江省處于中緯度歐亞大陸東沿，太平洋西岸，北面臨近寒冷的西伯利亞，南北跨中溫帶與寒溫帶。冬季高空受貝加爾湖高壓脊與亞洲大陸東部低壓槽控制，而地面則受蒙古高壓中心與阿留申群島低壓中心的影響，因而使來自蒙古高壓區(qū)的干冷極地大陸性氣團(tuán)不斷向太平洋阿留申群島低壓區(qū)流動，形成冬季風(fēng)，即常見的寒冷干燥的西北風(fēng)；夏季，隨著太陽輻射能量逐漸加大，亞洲大陸由冬季高壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)為低壓系統(tǒng)，在西太平洋副熱帶高壓控制和高空鋒區(qū)的影響下，使來自西太平洋的溫濕海洋性氣團(tuán)不斷向亞洲大陸流動，形成夏季風(fēng)，即溫暖濕潤的東南風(fēng)或南風(fēng)。因此，黑龍江省的氣候具有明顯的季風(fēng)氣候特征，但西部受夏季風(fēng)影響弱，顯示出一些大陸性氣候特征。根據(jù)干燥度，黑龍江省自東向西由濕潤型經(jīng)半濕潤型過渡到半干旱型，這與夏季風(fēng)自東向西減弱明顯相關(guān)。
（一）氣溫
黑龍江省是全國氣溫最低的省份。一月平均氣溫－30.9℃—－14.7℃，極端最低氣溫，部漠河曾達(dá)到－52．3℃，為全國最低紀(jì)錄。夏季普遍高溫，平均氣溫在18℃左右，極端最高氣溫達(dá)41.6℃。年平均氣溫平原高于山地，南部高于北部。北部大興安嶺年平均氣溫在－4℃以下，東寧一帶達(dá)4℃以上。無霜期多在100—160天之間，平原長于山地，南部長于北部北部的大興安嶺地區(qū)無霜期只有80－90天，而松嫩平原西南部和三江平原大部分地區(qū)無霜期超過140天，泰來最長，超過170天。全省≥0℃積溫平均值在2000—3200℃，大部農(nóng)業(yè)區(qū)介于2800—3200℃之間；≥10℃積溫多介于2000—2800℃，大興安嶺腹地不足1600℃，西南部的泰來，肇源等地多達(dá)2800℃以上。
年平均氣溫的分布有以下特征：
1．等溫線基本與緯線平行，平原區(qū)表現(xiàn)較為明顯，山地與緯線方向偏離，并在局部地區(qū)產(chǎn)生沿經(jīng)線方向的分布特征。
2．北緯48°以北均在0℃以下，北緯48°以南多在0℃以上，南高北低，南北年平均氣溫相差10．2℃，年平均氣溫的低溫中心在北部大興安嶺地區(qū)的阿木爾（－5．3℃）。高溫中心有兩個，一是松嫩平原西部的泰來、肇源一帶，（泰來高達(dá)4．2℃）；二是黑龍江省南端東寧，年平均氣溫達(dá)4．9℃。
3．氣溫的季節(jié)變化明顯。冬季（12月、1月、2月）是一年中最冷的季節(jié)，也是南北溫差最大季節(jié)。其中1月份最冷，月平均氣溫全省在－14.7℃以下。北部大興安嶺為全省最冷地區(qū)氣溫在—30℃以下，漠河－30．8℃，東寧氣溫最高在－14．7℃，南北溫差達(dá)16℃。春季（3月、4月、5月）以4月份為代表，除大興安嶺北部在0℃以下外，其余地區(qū)都在0℃以上。
齊齊哈爾和哈爾濱以南、佳木斯附近、烏蘇里江沿岸在6℃以上；松嫩平原西南部的泰來達(dá)6．9℃，成為高溫中心。大部分地區(qū)在1—5℃，南北溫差不大（7．5℃）。夏季（6月、7月、8月）為全年最熱的季節(jié)，也是南北溫差最小的季節(jié)。以7月份氣溫為代表，全省普遍高溫，均在17℃以上。高溫中心在泰來一帶，22℃至24℃，泰來達(dá)23.4℃；低溫中心在大興安嶺北部，一般低于18℃，漠河僅17．1℃，南北溫差6．3℃。秋季（9月、10月、11月）以10月份為代表，氣溫與春季分布相似。因秋季是由夏季向冬季過渡，所以溫度低于春季，南北溫差11.4℃，大于春季。高溫中心在東寧，氣溫達(dá)6.8℃，低溫中心在阿木爾，氣溫—4.6℃。全省大部分地區(qū)在0℃－4℃。
（二）降水
黑龍江省的降水表現(xiàn)出明顯的季風(fēng)性特征。夏季受東南季風(fēng)的影響，降水充沛，占全年降水量的65%左右；冬季在干冷西北風(fēng)控制下，干燥少雪，僅占全年降水量的5%；春秋分別占13%和17%左右。1月份最少，7月份最多。
年平均降水量等值線大致與經(jīng)線平行，這說明南北降水量差異不明顯，東西差異明顯。
降水量從西向東增加，西部平原區(qū)僅400—450毫米，東部山前臺地在500毫米左右，東部山地500—600毫米。
山地降水量大于平原，迎風(fēng)坡大于背風(fēng)坡，因此，降水量分布極不均衡。小興安嶺和張廣才嶺地區(qū)年平均降水量550－650毫米，在小興安嶺南部伊春附近及東南部山地尚志縣形成多雨中心，降水量在650毫米以上。西部松嫩平原降水量只有400－450毫米，肇源西部、泰來和杜爾伯特蒙古族自治縣在400毫米以下，形成少雨中心。
降水日數(shù)的分布差異較大。松嫩平原地區(qū)在100天以下，其中多數(shù)在80－90天，個別地區(qū)80天以下。杜蒙（76.7天）、泰來（73．1天）、龍江（79天）為黑龍江省降水日數(shù)最少地區(qū)。興安山地與東部山地多數(shù)在110天以上。五營（149.2天）、伊春（137．7天）是黑龍江省降水日數(shù)最多地區(qū)。降水日數(shù)的分布與降水量分布基本是一致的。
（三）濕度
黑龍江省年平均水汽壓為6—8百帕。松花江流域和東南大部地區(qū)在8百帕左右，向西北逐漸減小，加格達(dá)奇以北山地多不足6百帕。一年內(nèi)1月份水汽壓最小，7月份最大。
全省年平均相對濕度為60—70%，其空間分布與降水量相似，呈經(jīng)向分布。中、東部山地最大，在70%以上，西南部最小，多不足65%。年內(nèi)變化夏季最大，在70－80%之間，春季最小，為37—68%，各地不等。
（四）氣壓和風(fēng)
黑龍江省年平均氣壓為970—1000百帕。受地形影響，山區(qū)氣壓較低，平原、河流沿岸氣較高。三江平原、松花江和黑龍江中、下游沿岸地帶多在1000百帕以上，松嫩平原次之，興安嶺北部不足970百帕。一年內(nèi)冬季氣壓較高，夏季氣壓偏低。
黑龍江省年平均風(fēng)速大部分地區(qū)在3—4米／秒，松嫩平原西部在4米／秒以上，牡丹江一及呼瑪以北在3米／秒以下，山地區(qū)大部分在4米／秒以下，平原風(fēng)速大于山區(qū)風(fēng)速。風(fēng)速季節(jié)變化大，一年之中春季風(fēng)速最大，平原風(fēng)速3－5米／秒，安達(dá)一帶最大風(fēng)速達(dá)40米／秒。大風(fēng)日數(shù)也最多，占全年大風(fēng)日數(shù)的40%以上。夏季風(fēng)速則最小，如7月份風(fēng)速僅2－4米／秒；冬季平均風(fēng)速略大于秋季。全年大風(fēng)日數(shù)絕大部分地區(qū)在20天以上，個別地區(qū)在20天以下，松花江谷地的佳木斯、依蘭在50天以上，為黑龍江省大風(fēng)日數(shù)最多的地區(qū)。
黑龍江省內(nèi)全年盛行偏西風(fēng)，松花江右岸地區(qū)盛行西南風(fēng)，西部與北部盛行西北風(fēng)。冬季多西北風(fēng)，控制時間長達(dá)9個月（9月到翌年5月），屬于西北季風(fēng)；夏季南部多南風(fēng)，屬于東南季風(fēng)，控制時間5月至9月；東北部盛行東北風(fēng)，屬東北季風(fēng)，控制時間6月至8月。春秋風(fēng)向相似，南部與中部多西南風(fēng)，北部多西北風(fēng)。
（五）云量、日照、蒸發(fā)
黑龍江省年平均總云量在4．5－5．5之間。松嫩平原較少，小興安嶺南端和東南山地較多，北部漠河一帶最多。一年中冬季最少，夏季最多，春、秋季居中。
全省年可照時數(shù)為4443－4470小時，年實(shí)照時數(shù)在2300—2900小時之間，為可照時數(shù)的55一70%。夏季日照時數(shù)在700小時以上，為全年最高季節(jié)，而日照百分率（以7月為代表）是一年中最低季節(jié)，僅55%左右；冬季日照時數(shù)是一年中最小的季節(jié)，絕大多數(shù)地區(qū)在500小時以上；春秋界于冬夏之間，春季（700—800小時）大于秋季（600小時左右）。日照時數(shù)松嫩原西部最高可達(dá)2600－2800小時，日照百分率59－70%，泰來、安達(dá)等地在2800小時以上。
北部山地在2400小時以下，五營僅2268．5小時，日照百分率55%以下。
全省年平均蒸發(fā)量在900—1800毫米，由南向北遞減。最大蒸發(fā)量在松嫩平原南部，大于1600毫米。大興安嶺山地蒸發(fā)量小，其值小于1000毫米，小興安嶺山地一般約1000—1100毫米。大部分地區(qū)蒸發(fā)量在1200—1500毫米之間。全年以冬季蒸發(fā)量最小，1月份僅3—22毫米。春季各地氣溫迅速升高，風(fēng)力增大，蒸發(fā)量較大，全省在80－370毫米之間。春季由于風(fēng)大，氣溫高，其蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過秋季。夏季氣溫高，是全年蒸發(fā)量最大的季節(jié)，蒸發(fā)量小的大興安嶺山地也在120毫米以上。
