Klimat Park znajduje się w śląsko-wielkopolskim regionie klimatycznym. Charakteryzuje się trwającym przeciętnie 210-220 dni okresem wegetacyjnym z największa liczbą dni słonecznych (ponad 50 rocznie) i małą liczbą dni pochmurnych (mniej niż 130) oraz małymi opadami (mniej niż 500 mm rocznie). Przeważają wiatry zachodnie. Park leży w obszarze największym deficytów wodnych, stepowienie Wielkopolski i obniżanie poziomu wód gruntowych negatywnie wpływa na stan zdrowotny dębów.
Walory naturalne Flora lewo|mały|Zakole Warty w Rogalinku Najczęściej występującymi w Parku drzewami są sosna oraz dąb, rzadziej brzoza, a w południowej części Parku także graby. Przeważają mieszane lasy sosnowo-dębowe oraz środkowoeuropejski bór sosnowy, występuje też świetlista dąbrowa. Wzdłuż doliny Warty charakterystyczne dla Parku są skupiska dębów szypułkowych – pozostałość porastających Wielkopolskę lasów. Bezpośrednio nad brzegami Warty występuje wierzba i topola, a wzdłuż pozostałych cieków występuje jesion, olsza i wiąz. Naturalny układ roślinności w dolinach rzeki został najsilniej przekształcony działalnością człowieka, wzdłuż rzeki występują liczne łąki. W lasach Parku występują liczne gatunki mchów i porostów oraz grzybów.