山東省四季分明。春季氣候多變，多西南大風，地面增溫快，蒸發大，降水少，常幹旱；夏季炎熱濕潤，降水集中，時有暴雨冰雹天氣出現；秋季雲雨較少，秋高氣爽，個別年份出現秋雨連綿天氣：冬季雨雪稀少，多偏北風，寒冷而幹燥。
山東省氣溫地區差異東西大於南北。全年無霜期由東北沿海向西南遞增，魯北和膠東壹般為180天，魯西南地區可達220天。
山東省光照資源充足，光照時數年均2290—2890小時，熱量條件可滿足農作物壹年兩作的需要。年平均降水量壹般在550—950毫米之間，由東南向西北遞減。降水季節分布很不均衡，全年降水量有60%—70%集中於夏季，易形成澇災，冬、春及晚秋易發生旱象，對農業生產影響最大。