Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23,20C, nhiệt độ cao nhất là 40,400C (tháng 6-1939) và tổng nhiệt độ trung bình năm là 85.000 - 86.000Cal. Giữa hai mùa trong năm, biên độ nhiệt thường là 130Cal.

- Mưa: Lượng mưa trung bình dao động trong khoảng 1.500 - 1.600mm. Lượng mưa phân bố không đều trong năm, tập trung tới 80 - 85% vào mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 10) dưới hình thức mưa giông (nhất là vào tháng 6 -7). Mùa khô lạnh (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau) có mưa phùn, trồng được nhiều loại cây ngắn ngày, do đó vụ Đông cũng trở thành vụ chính. Độ ẩm không khí trung bình năm là 86%, tháng cao nhất là 92%, tháng thấp nhất là 79%.

- Số giờ nắng trung bình hàng năm khoảng 1.400 giờ (116,7 giờ/tháng), trong đó từ tháng 5 đến tháng 10 trung bình 187 giờ nắng/tháng, từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau trung bình 86 giờ nắng/tháng. Khí hậu Hưng Yên có 2 mùa gió chính: gió mùa Đông Bắc (từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau), gió mùa Đông Nam (tháng 3 đến tháng 5).

- Lượng bốc hơi trong toàn năm ở Hưng Yên từ 700 đến 900 mm, thấp nhất là ở thành phố Hưng Yên và tăng dần lên các huyện phía Bắc. Mùa hè lượng bốc hơi nhiều, chiếm 55 đến 60% lượng bốc hơi cả năm. Tháng có lượng bốc hơi lớn nhất là tháng 6, 7 và nhỏ nhất là tháng 3.

- Gió: Hướng gió trong một năm biến đổi và thể hiện theo mùa của hoàn lưu. Các tháng giữa mùa đông, gió Bắc, Đông Bắc và Tây Bắc chiếm tần suất từ 40 đến 65%, trong đó hướng Bắc xuất hiện nhiều hơn cả. Tuy vậy, trong mùa đông gió Đông Nam vẫn có tần suất lớn (đầu mùa 15 đến 25%, giữa mùa 25 đến 45%, cuối mùa 50 đến 65%). Về mùa hạ gió Đông Nam lại thịnh hành với tần suất 32 đến 65%. Ngoài ra, gió Tây Nam tuy xuất hiện với tần suất 5% nhưng có ảnh hưởng xấu tới người, cây trồng và vật nuôi vì tính chất khô nóng.

- Bão và áp thấp nhiệt đới: Hưng Yên không tiếp giáp với biển, không bị bão đổ bộ trực tiếp, do vậy sức gió khi vào đến Hưng Yên đã giảm đi đáng kể. Tuy vậy, tốc độ gió trong cơn bão có năm tới 35 m/s. Mưa to do ảnh hưởng của bão gây ngập lụt khá nghiêm trọng, lượng mưa do bão chiếm tỷ trọng lớn tới 15 đến 20% tổng lượng mưa cả năm, tháng 8 lượng mưa do bão chiếm tới 30 đến 50% tổng lượng mưa tháng. Năm 2020 tỉnh Hưng Yên bị ảnh hưởng bởi 2 cơn bão trong tháng 8 và tháng 10.

Cùng với đất đai, điều kiện khí hậu và thời tiết như vậy thuận lợi cho việc trồng trọt và chăn nuôi nhiều loại cây, con có nguồn gốc nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tuy vậy, cũng cần lưu ý một số hạn chế trong chế độ khí hậu: mùa mưa tập trung vào một thời gian ngắn nên dễ gây úng ngập nội đồng và thường kèm theo bão. Thời kỳ mùa lạnh cũng xuất hiện những đợt rét hại (nhiệt độ xuống dưới 100C) ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây trồng và đàn gia súc. Do vậy, đòi hỏi phải chú trọng cơ cấu mùa vụ, cây trồng và các biện pháp kỹ thuật phù hợp để hạn chế những yếu tố bất thuận và phát huy tốt nhất những thuận lợi của nguồn tài nguyên khí hậu nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất.