Średnie roczne ciśnienie atmosferyczne w regionie wynosi około 1005 hPa; średnia roczna temperatura wynosi około 8,2 °C, ku północy spada do około 7,6 °C, a na krańcach południowych i zachodnich osiąga około 8,5 °C. Ekstremalne wartości temperatur w Wielkopolsce wynoszą od +38 °C w okresie letnim do −30 °C w okresie zimowym. Niższe temperatury występują w siedliskach położonych w dolinach rzek, szczególnie na obszarach łąkowych i polach uprawnych w wyniku m.in. zwiększonej ewapotranspiracji.

Okres wegetacyjny należy do najdłuższych w Polsce, jego początek przypadający na około 28 marca rozpoczyna się w zachodniej Wielkopolsce. Na Nizinie Południowowielkopolskiej wynosi około 228 dni, a na krańcach północnych około 216 dni.

Roczna suma opadów waha się od 500 do 550 mm. Cechuje je nieregularność oraz nierównomierność w ciągu roku oraz wyraźny deficyt opadów występujący we wschodniej Wielkopolsce. Charakterystyczne dla klimatu Wielkopolski jest częste, lecz nieregularne występowanie okresów bezopadowych, wywierające negatywny wpływ na rozwój roślin. Średnia zalegania pokrywy śnieżnej wynosi 51–57 dni.

Średnia wilgotność względna powietrza w Wielkopolsce wynosi 78%;