Сложное геологическое строение района в сочетании с другими природными факторами является причиной климатических контрастов. Климат юго-восточного побережья парка характеризуется как морской влажный с умеренно холодной и снежной зимой и умеренно теплым и влажным летом. Годовая амплитуда температур 20-25°, осадки сравнительно равномерно распределяются в течение года. Для долины р. Налычева характерна большая континентальность климата, меньшее количество осадков, более теплое лето и более холодная и менее ветреная зима. Авачинская группа вулканов и Жупановский хребет защищают долину от резких северо-восточных и юго-западных ветров.
Климат горно-вулканического района неоднороден: для восточных склонов характерен более мягкий, чем на западных. Снежный покров образуется в октябре и сходит в июне. Высота его на наветренных (восточных) склонах и в понижениях рельефа достигает 2 метров и более. В течение всего года восточные склоны, находящиеся под влиянием циркуляционных процессов над Беринговым морем, характеризуются пасмурной, дождливой и ветреной погодой. Летом нередки ливневые дожди и грозы.
Продолжительность устойчивого морозного периода 150-160 дней в году. Самый холодный месяц – январь (среднемесячная температура -16°С). Наиболее теплая погода устанавливается с середины июля до середины августа (среднемесячные температуры 12-13°С).
