Особенность климата Русской равнины обусловливается четкой сменой природных зон в её пределах с северо-запада на юго-восток от тундры до пустынь умеренного пояса. Здесь прослеживается самый полный набор природных зон по сравнению с другими природными районами страны. Умеренно континентальный климат. Для него характерны умеренно холодная зима и тёплое лето со средней температурой июля от +12 градусов (у берегов Баренцева моря) до +25 градусов на юго-востоке (на Прикаспийской низменности) . Средние температуры января изменяются от −3 градусов на западе территории (по границе Украины с Польшей) до −20 градусов Цельсия в Коми. В центре территории (Москва, Ярославль, Нижний Новгород) средняя температура января составляет −11 градусов, а июля +17 градусов . Осадки выпадают в течение всего года от 800 мм на западе до 400 мм на юго-востоке. В области умеренно континентального климата увлажнение изменяется от избыточного на севере, северо-западе до недостаточного на востоке, юго-востоке. Это отражается на смене природных зон от тундры до полупустыни.