自然保護區屬中亞熱帶季風氣候區，其氣候屬于中亞熱帶季風濕潤氣候類型。但是，舜皇山氣候除具有亞熱帶和季風的性質外，同時受海拔高度、山地地形和森林等地理環境因子的綜合影響，表現出明顯的亞熱帶山地氣候特征。

　　自然保護區年平均氣溫為15.0℃，最熱月7月平均氣溫25.9℃，最冷月1月平均氣溫3.4℃，年較差22.5℃，極端最高氣溫33.8℃，極端最低氣溫－7.5℃，其平均氣溫年變化規律為單峰型。保護區年平均降水量為1360.6mm。每年5月雨量最多、最集中，平均為208.9mm，12月雨量最少平均為37.3mm。歷年平均降水日數有179.3天，保護區年平均相對濕度為91%，保護區相對濕度的垂直變化明顯，隨著海拔高度的升高，相對濕度增大。保護區冬季盛行東北風，夏季盛行西南風，風向轉換隨季節明顯不同，屬季風氣候區域。

　　自然保護區氣候資源極為豐富，特別是“春之嵐，夏之瀑，秋之云，冬之雪”這奇特而明顯的四季變化，在我國中亞熱帶尤其是南嶺地區是較為少見和不可多得的。因此，保護區應在保護的基礎上，充分利用保護區獨特而豐富的自然資源，開展森林生態風光旅游。