自然保护区属中亚热带季风气候区，其气候属于中亚热带季风湿润气候类型。但是，舜皇山气候除具有亚热带和季风的性质外，同时受海拔高度、山地地形和森林等地理环境因子的综合影响，表现出明显的亚热带山地气候特征。

　　自然保护区年平均气温为15.0℃，最热月7月平均气温25.9℃，最冷月1月平均气温3.4℃，年较差22.5℃，极端最高气温33.8℃，极端最低气温－7.5℃，其平均气温年变化规律为单峰型。保护区年平均降水量为1360.6mm。每年5月雨量最多、最集中，平均为208.9mm，12月雨量最少平均为37.3mm。历年平均降水日数有179.3天，保护区年平均相对湿度为91%，保护区相对湿度的垂直变化明显，随着海拔高度的升高，相对湿度增大。保护区冬季盛行东北风，夏季盛行西南风，风向转换随季节明显不同，属季风气候区域。

　　自然保护区气候资源极为丰富，特别是“春之岚，夏之瀑，秋之云，冬之雪”这奇特而明显的四季变化，在我国中亚热带尤其是南岭地区是较为少见和不可多得的。因此，保护区应在保护的基础上，充分利用保护区独特而丰富的自然资源，开展森林生态风光旅游。