Hà Nam thuộc đới khí hậu ôn đới ấm-cận nhiệt đới, ẩm ướt-bán ẩm. Khí hậu Hà Nam nói chung có đặc trưng là mùa đông rét và ít mưa tuyết, mùa xuân khô hạn và nhiều gió cát, mùa hè nóng và mưa nhiều, mùa thu quang đãng và có đủ ánh nắng mặt trời. Nhiệt độ trung bình năm của toàn tỉnh dao động từ 12 °C-16 °C, nhiệt độ trung bình trong tháng 1 là từ -3 °C đến 3 °C, nhiệt độ trung bình trong tháng 7 là 24 °C-29 °C. Nhiệt độ bình quân của tỉnh nói chung thấp dần từ đông sang tây và từ nam lên bắc, có sự khác biệt rõ ràng giữa các vùng đồi núi và bình nguyên. Chênh lệch nhiệt độ giữa các khoảng thời gian trong năm và giữa ngày và đêm ở Hà Nam ở mức cao, nhiệt độ thấp nhất từng được ghi nhận trên địa bàn là -21,7 °C (ngày 12 tháng 1 năm 1951 tại An Dương), nhiệt độ cao nhất từng được ghi nhận trên địa bàn là 44,2 °C (ngày 20 tháng 6 năm 1966 tại Lạc Dương). Lượng giáng thủy bình quân năm của Hà Nam dao động từ 532,5 mm đến 1380,6 mm, tập trung từ tháng 6 đến tháng 8. Mỗi năm Hà Nam có 1.848,0 đến 2.488,7 giờ nắng, 189-240 ngày không có sương giá.