Протяженность области по меридиану более чем на 600 км и различия в рельефе обуславливают существенное разнообразие климатических условий. Континентальность климата зауральских равнин нарастает с северо-запада на юго-восток.
На равнинах средняя температура января повышается от -20С на севере, до -16С - на юге. Июльская средняя температура изменяется от 16С на севере до 19С на юге. По мере удаления от хребта и продвижения к югу увеличивается сумма положительных температур и уменьшается количество годовых осадков. Основная территория равнин расположена в умеренной зоне, а юго-восточная и, частично, юго-западная части Свердловской области уже входят в умеренно теплую зону с наиболее благоприятными для сельского хозяйства климатическими условиями.
Климат горной полосы менее континентальный, с более низкими летними температурами, и более влажный, чем на равнинах. Широко распространены резкие суточные колебания летней температуры. На севере отчетливо выражены высотные климатические пояса. Горная часть Северного и Среднего Урала лежит в холодной зоне с ограниченными возможностями земледелия. Предгорья и крайний север Зауралья принадлежат к умеренно холодной зоне.
Средняя величина осадков за год составляет 350-400 мм. на юго-востоке и 500 мм на севере, а в горных районах юго-запада превышает 500-600 мм. В силу этих климатических условий средний период вегетации в Свердловской области составляет лишь примерно 130 дней. В силу географического положения погода может меняться очень быстро.