Климат Рязанской области носит умеренно-континентальный характер, не отличающийся экстремальностью и резкими изменениями величин. Географическое положение, равнинный рельеф, воздействие Азиатского и Азорского антициклонов и Исландского циклона позволяют проникать на равнины области воздушным массам различного происхождения. В регион проникают воздух с Атлантического и Северного Ледовитого океанов, а также со Средиземного моря и Средней Азии. Всё это делает климат области сбалансированным, с умеренно-холодной зимой и жарким летом.

Рельеф оказывает влияние на формирование микроклиматических условий водоразделов, оврагов и балок — весной и осенью в этих местах дольше застаивается холодный воздух. В какой-то степени на климат влияет и растительность — на лесных территориях влажность воздуха значительно выше, чем на лесостепных.

Среднегодовая температура на территории области колеблется от +3,9 °С (на севере, в Елатьме) до +4,6 °С (на юге, в Ряжске). Среднемесячная температура января −11,5 °С (на юго-востоке) и −10,5 °С (на юго-западе). Среднемесячная температура июля +18,8 °С (на севере), +20 °С (на юге).

Среднегодовая температура воды в реках Рязанской области +18 +20 °С. Она увеличивается от севера к югу на 1-3 градуса. Средняя температура воды в озёрах и прудах несколько выше, чем в реках. 

Замерзание воды происходит в конце ноября начале декабря, когда среднесуточная температура опускается ниже нуля. Устойчивый ледовый покров на реках, пригодный для сооружения ледовых переправ и зимних дорог обычно формируется к началу января, однако в тёплые зимы он может сформироваться только к середине февраля, или не установиться совсем. Среднее количество дней с устойчивым ледоставом — 110 дней.

Открытие воды начинается в первой половине апреля, однако оно может произойти и в последние недели марта. Официальный купальный сезон в области начинается с первой недели июня.

Рязанская область относится к территории, получающей достаточное количество солнечного света. Наибольший процент солнечного сияния приходится на июль, наименьший — на декабрь. Количество солнечных дней в году - 262.

В Рязанской области преобладает западный перенос воздушных масс. В летнее время господствуют западные и северо-западные ветра, хотя иногда приходят и ветра севера. Весной, зимой и осенью дуют западные и юго западные. Западные воздушные массы несут тепло и влагу с Атлантического океана, которые трансформируются в умеренно-континентальный воздух при движении над Восточно-Европейской равниной. Арктические воздушные массы приходят реже — они проносят низкую температуру, высокое давление и содержат мало влаги. При вторжении воздуха из Арктики зимой устанавливается ясная и морозная погода, летом же арктический воздух не вызывает значительных похолоданий, быстро трансформируясь в континентальный воздух умеренных широт. Юго-восточные массы вызывают сильное повышение температуры в летнее время и резкое понижение влажности воздуха — что является причиной засухи.

Средняя скорость ветра составляет 3,5 м/с. Наибольшей силы ветры наблюдаются в осеннее — зимний период. С декабря по февраль включительно дуют ветры со скоростью до 4.5 м/с. В летние месяцы дуют слабые ветры со скоростью до 2.8 м/с. Но иногда в дневное время их скорость может достигать 4.2 м/с.

Рязанская область расположена в зоне достаточного увлажнения. Годовая сумма осадков — до 500 мм, на севере. На юго-западе и возвышенных районах юго востока осадков выпадает до 600 мм в год. Испаряемость на севере менее 500 мм, в центре и на юге более 500. Коэффициент увлажнения таким образом равен единице. Такое достаточное увлажнение способствует широкому развитию агропромышленного комплекса.