Климат области умеренно континентальный с элементами морского. Его характеризуют избыточное увлажнение, нежаркое короткое лето, теплая осень, продолжительная мягкая зима и прохладная затяжная весна. Близость к Атлантическому океану определяет частое поступление влажных циклонов, которые приносят потепление и снегопады зимой, понижение температуры и дожди - летом, создают неустойчивость погоды. Осадков выпадает на 200 - 500 мм больше, чем может испариться, до 800 мм в год. Сезоны: весна, лето и осень бывают дождливыми. Максимум осадков приходится на лето (38 %), немного меньше - на осень (27 %). Средняя температура января - 7 градусов ниже нуля, июля + 14 градусов. Вегетационный период 120 - 130 дней. Самым холодным месяцем является январь, средняя температура его составляет 8,7 градуса мороза. Для зимнего периода характерны оттепели, при которых температура днем повышается до 4 - 7 градусов мороза, что вызывает интенсивное таяние снега, а иногда почти полное его исчезновение. Самым теплым месяцем является июль, месячная температура которого в среднем 17 градусов тепла. В отдельные ясные дни температура воздуха повышается до 32 - 34 градусов тепла. Летние месяцы характеризуются длинным днем и большой продолжительностью солнечного сияния. Южные и западные районы Новгородской области теплее северных и восточных. Безморозный период в Шимском и Старорусском районах длится 130 - 135 дней (четыре с половиной месяца). Ветровой режим отличается преобладанием северо-западных направлений ветра в теплый период и юго-западных и южных - в холодный период года. Ветры юго-западных и западных направлений приносят влажный воздух атлантического происхождения. Вхождения атлантических воздушных масс связаны с циклонической деятельностью и сопровождаются ветреной, пасмурной погодой.
За последнее десятилетие происходило изменение основных климатических показателей, что явилось влиянием постепенного изменения глобального климата, в частности тенденции к росту глобальной приповерхностной температуры. С учетом данных синоптических наблюдений среднегодовая температура на территории Российской Федерации и Новгородской области в частности растет более чем в 2,5 раза быстрее глобальной, со скоростью около 0,3 - 0,5 °C за 10 лет. Однако, характер потепления неодинаков в различные сезоны.
Изменения климата ощущается прежде всего в зимнее время. В последние годы период залегания снежного покрова сократился с привычных 140 дней в году до 60 - 70. Наблюдается увеличение аномально теплой погоды в зимнее время, количество морозных дней меньше, чем дней оттепели. Теплые и малоснежные зимы являются причиной обмеления водоемов Новгородской области, на реках и озерах наблюдаются уровни воды ниже средних многолетних значений. Ледоход на водоемах стабильно начинается раньше нормы.
Изменяется физика атмосферы, ветровой режим. По сравнению с привычными, преимущественно юго-западными и западно-восточными направлениями ветров, наблюдается тенденция к ветрам северного направления, которые приносят холодные проходящие циклоны, несущие ветреную, дождливую погоду.