通化县地处北温带大陆性季风气候区，四季气侯变化分明，其特点为春季干燥多风、夏季温热多雨、秋季凉爽晴朗，日温差大、冬季寒冷而漫长。

根椐通化市气象站（1956-1998）年观测资料统计，多年平均年降水量870.6mm，降水量年内分配不均，每年（6-9）月份是该地区的主要雨季，其降水量可达全年的71%。历年平均年蒸发量为670.1mm（E601蒸发器观测值）,历年平均气温4.9℃;极端最高气温35.3℃,发生在1972年7月18日,极端最低气温-36.3℃,发生在1952年2月3日。多年平均日照时数2282.9h，多年平均风速1.8m/s，历年瞬时最大风速24m/s,发生在1962年5月8日。

通化县境内地表水属鸭绿江水系浑江水域，共有大小河流626条，最长者流径80公里，最短者流径仅1公里。主干流（一级河流）为浑江，二级河流18条（直接注入浑江），三级河流199条（注入二级河流），四级河流123条（注入三级河流），其中三、四级河流多数流径短、水流急、水量足、落差大，少数河流为内漏河，有雨时水流洪大，无雨时涓水潺潺或呈干涸状。