Klimat Klimat Morza Barentsa jest polarny morski. Charakterystyczne są długie zimy, krótkie chłodne lato, niskie roczne amplitudy temperatury, duża wilgotność względna powietrza. Wynika to z położenia Morza Barentsa w wysokich szerokościach geograficznych poza kręgiem polarnym, pomiędzy ciepłym Oceanem Atlantyckim a chłodnym Oceanem Arktycznym. W północnej części morza dominuje powietrze arktyczne, w południowej umiarkowane masy powietrza związane z przemieszczaniem się niżu islandzkiego, którego granicą na północy jest front arktyczny. Zimą w centralnej części Morza Barentsa rozwija się intensywna działalność cyklonalna, której skutkiem są często zmieniające się silne wiatry, częste sztormy, duże wahania temperatury, zmienia się także ilość opadów. Średnia temperatura w miesiącach najzimniejszych w północno-wschodniej części morza wynosi –20,8 °C, w południowo-zachodniej i centralnej części morza –2,0 °C do –4,0 °C, na wschodzie (Kołgujew) –14 °C oraz w południowo-wschodniej części –17 °C. Lato jest krótkie i chłodne. W południowej części morza w lipcu średnia temperatura wynosi +7 °C, na wyspach Ziemi Franciszka Józefa od 0 °C do –2 °C. W północnej części morza spada 100–200 mm opadów rocznie, podczas gdy na południu 400–500 mm. Zimą nad morzem dominują wiatry południowo-zachodnie, wiosną i latem północno-wschodnie.