Clima este temperată, cu un pronunţat caracter continental, manifestat prin veri călduroase, ierni reci, marcate adesea de viscole, amplitudini mari de temperatură (66,3°C) şi prin precipitaţii reduse.

         Zona litoral-maritimă a judeţului Tulcea se caracterizează printr-un climat mai blând, cu veri a căror căldură este atenuată de briza răcoroasă a Mării Negre şi ierni cu temperaturi nu prea coborâte (media termică a lunii celei mai reci, la Sulina, este de -0,6°C).

         Temperatura medie anuală este slab diferenţiată în perimetrul judeţului Tulcea, oscilând între 10,7° la Babadag şi 11,1°C la Isaccea.

         Temperatura maximă absolută (39.5°C) s-a înregistrat la staţia meteorologică Mircea Vodă (20 august 1945), iar minima absolută (-26.8°C) la Tulcea (24 ianuarie 1942).

         Precipitaţiile medii anuale însumează cantităţi cuprinse între 359 mm la Sulina (cele mai mici din ţară) şi 445 mm la Isaccea. Vânturile predominante bat cu o frecvenţă mai mare dinspre NE (18,3%), urmate de cele dinspre NV (17,1%), E (15,2%) şi N (13,1%), cu viteze medii anuale cuprinse între 0,8 şi 5,3 m/s.

         În timpul verii, în condiţii de stabilitate atmosferică, se manifestă o circulaţie termică locală a aerului, sub forma brizei de mare (ziua) şi brizei de uscat (noaptea), care se resimte la o distanţă de 10-15 km spre interiorul uscatului.