Khu vực phía Bắc của đồng bằng Duyên Hải miền Trung có khí hậu nhiều mây, mưa phổ biến và nhiều gió. Trong khi đó, khu vực phía Nam có khí hậu nhiều nắng và có ít mưa hơn so với phía Bắc. Ngoài ra, phía Bắc còn có thời gian mùa lạnh, trong khi phía Nam chỉ có hai mùa chính là mùa khô và mùa mưa. Các lưu vực sông ở phía Bắc cũng có mức độ ngập lụt cao hơn và ảnh hưởng đến đời sống của người dân nơi đây. Còn phía Nam thì khí hậu ấm áp hơn, thích hợp cho nghề trồng trọt và du lịch biển.