Климат города Хабаровска - резко континентальный с муссонной циркуляцией, формируется под воздействием условий солнечного радиационного режима, преобладающих воздушных масс и подстилающей поверхности.
Особенности рельефа и наличие термических различий между азиатским континентом и Тихим океаном обусловливают формирование устойчивых меридиональных потоков. В холодный период господствует низкотемпературная континентальная воздушная масса, формирующаяся над Монголией, Якутией и Забайкальем. В летний период преобладают влажные теплые воздушные массы, сформированные над океаном.
Зима характеризуется продолжительным периодом с низкими температурами, преобладанием ясной погоды, небольшим количеством осадков и частыми сильными ветрами. Летом стоит умеренно теплая и жаркая погода с высокой влажностью.
В годовом ходе среднемесячная температура воздуха изменяется от -22° C в январе до +21° C в июле. Экстремальные температуры равны - 43° C и +40° C. Безморозный период в среднем равен 159 дням и продолжается с мая до середины октября. Устойчивые морозы держатся в среднем 134 дня с ноября по март.
Продолжительность отопительного периода 205 дней. Расчетная температура самой холодной пятидневки -31° C. Среднее число дней с температурой, равной и выше +10° C, составляет 142 дня.
Среднегодовое количество осадков - 672 мм. На теплый период приходится 80 - 90% их годового количества, что составляет 556 мм. В холодный период выпадает 116 мм осадков. Снежный покров появляется в конце октября и держится примерно 144 дня до середины апреля, достигая средней высоты 18 см.
Среднегодовая относительная влажность составляет 71%. Относительная влажность воздуха в годовом ходе изменяется от 62% в апреле до 81% в августе.
Среднегодовая скорость ветра равна 5,1 м/сек., с преобладанием юго-западного направления.
Гидрографическая сеть города представлена р. Амур, нижним участком течения Амурской протоки и малыми реками. По территории города Амур протекает 40 км участком. Правый склон - крутой, обрывистый - сливается с прилегающей крупнохолмистой местностью; левый берег - пологий. В настоящее время отмечается интенсивное развитие проток Пемзенская и Бешеная. В них возрастают водность и скорости течения. Увеличиваются высотные и плановые деформации русел. Скорость смещения берегов достигает 10 - 20 м/год. За счет увеличения пропускной способности проток отмечается уменьшение водности основного русла р. Амур. Это вызывает ряд проблем, связанных с ухудшением условий судоходства, работы водозабора для города и ТЭЦ-3, а также разбавления сбрасываемых сточных вод.