Климат Волгоградской области характеризуется значительной континентальностью, возрастающей от северо-западных районов к юго-восточной части территории области. На данной территории лето является продолжительным, жарким и сухим, а зима холодной и малоснежной с частыми оттепелями. Температура воздуха может достигать абсолютного максимума +45°С и абсолютного минимума -42°С.
В связи с годовым режимом солнечной радиации в Волгоградской области устанавливаются определенные температурные условия. Температура воздуха зависит от степени атмосферной циркуляции и переноса воздушных масс, следовательно, могут возникать различные температурные аномалии. Так, в Волгограде в летний период средняя температура составляет +24,3°С. Минимальные значения температуры в летний период достигали +9°С, а максимальные +44°С.
Зимой погодные условия определяются влиянием отрога азиатского барического максимума, а также вторжениями арктических антициклонов. Уходящие циклоны сопровождаются западными ветрами, осадками в виде снега или дождя. На юго-востоке Волгоградской области характерными являются антициклоны с ясной морозной погодой.
Среднегодовая температура воздуха варьируется в пределах +5,2 - 5,5°С в северных районах и до +8,0 - 8,3°С в южных районах. Летом наиболее теплая погода в юго-восточных районах, а зимой в юго-западных. Отрицательную температуру имеют четыре месяца в году: декабрь, январь, февраль, март. Самым холодным месяцем в году является январь. Средняя температура в январе по всей Волгоградской области составляет -9,7°С, наиболее низкая температура отмечается в заволжских и северо-восточных районах. Так, в р.п. Елань средняя температура в январе составляет -11,3°С, а в г. Палласовке - до -11,8°С.
Интенсивный рост температуры начинается со второй половины марта в связи с увеличением светового дня. Весна наступает в южных районах Волгоградской области 21 - 23 марта, в северных - с 25 марта по 01 апреля. Среднемесячная температура марта в северных районах колеблется от -4,5 до -5,3°С, а в южных - от -1 до -2,4°С.
После мая температура повышается достаточно медленно и составляет в среднем в июне +20,9°С, а в июле +23,2°С. В Нижнее Поволжье поступает очень сухой и прогретый воздух из субтропической области. В районе озер Эльтон и Баскунчак лето очень жаркое и сухое, максимальная температура поднимается до +45°С, а почва прогревается до +70°С. Самый жаркий месяц - июль.
Понижение температуры происходит от августа к сентябрю в среднем с 21,7°С до 15,2°С. Наиболее значительное понижение температуры отмечается в конце сентября. В октябре отмечается достаточно высокая среднемесячная температура (+6,9°С). В ноябре среднемесячная температура близка к 0°С. В декабре среднемесячная температура составляет -6,1°С. На севере Волгоградской области период с устойчивыми морозами наступает 08 - 09 ноября, холодный период длится около 85 - 95 дней.
Зимы в Нижнем Поволжье являются крайне неустойчивыми с постоянной сменой морозных и оттепельных периодов. Суммарная повторяемость данных периодов составляет 59 - 70 процентов. Для животного мира данные условия являются отрицательными, так как вызывают не только трудности в поиске пищи, но и оказывают влияние на процессы размножения, замедляя или ускоряя их.
Важным не только для растительного, но и для животного мира является показатель влажности. На территории Волгоградской области наибольшее число дней с низкой относительной влажностью отмечается в мае, июне, июле и августе. Число дней с высокой относительной влажностью составляет около 90 дней (оз. Эльтон) и 100 - 108 дней (г. Фролово, г. Камышин). Повторяемость влажной погоды увеличивается в зимний период (декабрь, январь, февраль).
Волгоградская область расположена в пределах континентальной зоны на крайнем юго-востоке Европы, среднегодовое количество осадков здесь составляет 400 - 480 миллиметров в северо-западных районах и 270 - 300 миллиметров в Прикаспийской низменности. Самым засушливым периодом на территории Волгоградской области являются ранняя весна (март, апрель) и ранняя осень (сентябрь). Наибольшая продолжительность осадков наблюдается в осенне-зимний период. Летом выпадает максимальное количество осадков в виде ливней.
Снежный покров оказывает значительное влияние на формирование температуры прилегающего слоя воздуха, промерзание почвы, накопление почвой влаги, отражение солнечной радиации. В Волгоградской области около 30 процентов осадков выпадает в виде снега. Первый снег в основном выпадает в конце октября. Снег удерживается на территории Волгоградской области около 80 - 120 дней и полностью тает в конце марта. Начало зимы характеризуется небольшими снежными высотами (2 - 3 сантиметра). Наиболее выраженный рост снежного покрова отмечается от декабря к январю. В северных районах Волгоградской области высота снежного покрова составляет 13 - 16 сантиметров, в Заволжье и южных районах - 8 - 9 сантиметров, в районе Волгограда - 12 сантиметров.
Среднегодовая скорость ветра на территории Волгоградской области варьируется от 3,3 метра в секунду (г. Михайловка, п.г.т. Иловля) до 6,3 метра в секунду (г. Камышин, Волгоград, р.п. Гумрак). Рельеф оказывает непосредственное влияние на скорость ветра. Так, наиболее высокая скорость ветра наблюдается в более приподнятых участках Приволжской возвышенности (5,8 - 6,3 метра в секунду), наиболее низкие в центральных пониженных районах Окско-Донской низменности (3,3 - 3,7 метра в секунду). В северо-западных и западных районах скорость ветра выше относительно заволжских районов, так как здесь лучше выражен годовой ход скорости ветра. Летом скорость ветра снижается и составляет в среднем по области около 4,3 метра в секунду.
Процессы опустынивания в южных районах Волгоградской области и Заволжье возникли в связи с распашкой целинных земель, а также перевыпаса скота. За последние 30 лет в регионе подверглись деградации около 300 тыс. гектаров пахотных земель, площадь смытой пашни увеличилась на 151 тыс. гектаров, засоление произошло на площади около 46 тыс. гектаров. Опустынивание приводит к снижению продуктивности природных ландшафтов и земельных угодий, повышению экологической напряженности на протяженных территориях.