Зима в степной зоне суровая для этих широт, с отрицательными температурами воздуха, частыми и сильными ветрами, маломощным снежным покровом. Суровость зимы нарастает в восточном направлении. Средняя температура января изменяется от -2 на западе зоны до -20° и ниже на востоке. Продолжительность сезона с устойчивыми максимальными температурами ниже 0° составляет в Луганске 71 день, в Оренбурге – 131 день. Из-за частых оттепелей снежный покров на западе зоны неустойчив и маломощен. В степях Причерноморья высота его менее 10 см, а продолжительность около 40-60 дней. В Заволжье и Казахстане высота снега около 30 см, продолжительность – 140-160 дней. Сравнительно мягкая зима на западе зоны благоприятна для озимых культур и садоводства.
Сильно затрудняют работу транспорта зимой метели, особенно частые к востоку от Волги. На севере Казахстана в среднем отмечается от 25 до 40 дней с метелью, а в сильно метелевые годы – до 40-60 дней. На Украине и в Заволжье, включая северо-запад Казахстана, случается гололед, вызывающий обрывы проводов на линиях связи и электропередач, поломку деревьев.
Весной раньше всего снеготаяние начинается в причерноморских степях: здесь снег сходит в первой половине марта. В степях Казахстана и Западной Сибири снеготаяние отодвигается до 20 апреля и позднее. Оно сопровождается ледоходом и бурным половодьем рек. В это же время активно протекают процессы плоскостного смыва почв, энергично развиваются овраги.