四姑娘山国家级风景名胜区属亚热带季风性气候。由于区内地形高差悬殊，随海拔高度的变化，山地气候变化明显，从保护区西南角的沃日河谷到主峰顶，形成复杂的气候垂直带谱，呈现出温带、寒温带、亚寒带、寒带和永冻带垂直分布的气候带谱。保护区内年平均气温为5、9℃，四姑娘山山顶平均气温为17、1℃、无霜期78天。区内干雨季明显，降水季节、地域分配不均匀，年降雨量为931、5毫米。日照充足，日照百分率高达51%，年平均日照时数为2265小时。
