Климат умеренный резко континентальный, формируется в результате частой смены воздушных масс, поступающих из Атлантики, Арктики, Восточной Сибири и Средней Азии.
Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха достигает 90-95о С.
Преобладание малооблачной погоды обеспечивает значительный приток солнечной радиации. Продолжительность солнечного сияния составляет в среднем 2000-2300 часов в год, количество суммарной радиации достигает 4500-4800 МДж/м2 в год.
Среднегодовые температуры – положительные, 0.5-2.1оС. Средние максимальные температуры июля +26... +28оС, экстремальные достигают -40... -41оС. Средние минимальные температуры января -20... -24оС, абсолютный зимний минимум -50... -55оС. Безморозный период продолжается около 120 дней.
Наиболее сухой и жаркой является западная равнинная часть края. К востоку и юго-востоку происходит увеличение осадков от 230 мм до 600-700 мм в год. Среднегодовая температура повышается к юго-западу края.
Благодаря наличию горного барьера на юго-востоке края господствующий западно-восточный перенос воздушных масс приобретает юго-западное направление. В летние месяцы часты северные ветры. В 20-45% случаев скорость ветров юго-западного и западного направлений превышает 6 м/с. В степных районах края с усилением ветра связано возникновение суховеев (до 8-20 дней в году). В зимние месяцы в периоды с активной циклонической деятельностью в крае повсеместно отмечаются метели, которые повторяются 30-50 дней в году.
Снежный покров устанавливается в среднем во второй декаде ноября, разрушается в первой декаде апреля. Высота снежного покрова составляет в среднем 40-60 см, в западных районах уменьшается до 20-30 см и до полного сдувания снега. Глубина промерзания почвы 50-80 см, на оголенных от снега степных участках возможно промерзание на глубину 2-2,5 м.