四姑娘山國家級風景名勝區屬亞熱帶季風性氣候。由於區內地形高差懸殊，隨海拔高度的變化，山地氣候變化明顯，從保護區西南角的沃日河谷到主峯頂，形成複雜的氣候垂直帶譜，呈現出溫帶、寒溫帶、亞寒帶、寒帶和永凍帶垂直分佈的氣候帶譜。保護區內年平均氣溫爲5、9℃，四姑娘山山頂平均氣溫爲17、1℃、無霜期78天。區內幹雨季明顯，降水季節、地域分配不均勻，年降雨量爲931、5毫米。日照充足，日照百分率高達51%，年平均日照時數爲2265小時。
