Stosunki wodne Głównymi rzekami region są Ob i Om. Oprócz nich znajduje się tutaj wiele mniejszych cieków wodnych, m.in. Zababuricha, Inia, Karasuk, Kargat, Uj, Czułym, Bierd itd.
Na terenie obwodu znajduje się około 3000 jezior, zwykle niewielkich. Zbiorniki te są różnego pochodzenia; część z nich zawiera wodę słoną, a część jest słodkowodna. Największymi z tych jezior są m.in. Czany i Sarłan. Na terenie obwodu na rzece Ob, dzięki zbudowanej zaporze połączonej z elektrownią wodną powstało wielkie sztuczne jezioro – Zbiornik Nowosybirski – zwane przez miejscowych Morzem Obskim.
Północ i północny zachód obwodu zajmuje południowa część jednych z największych na świecie bagien – Błot Wasjugańskich.
Klimat Na terytorium obwodu panuje klimat umiarkowany typu kontynentalnego. Charakteryzuje się on ciepłym i dość długim latem oraz długą, mroźną i mało śnieżną zimą.
Średnia temperatura roczna to +0,2 °C, jednak istnieją wielkie różnice w tym względzie między latem a zimą. W styczniu przeciętnie jest od −16 °C na południu do nawet −20 °C w rejonach północnych. Najniższa zanotowana kiedykolwiek temperatura to –51 °C.