Територія НПП „Черемоський” розташована в межах атлантико-континентальної області помірного поясу. Клімат території характеризується надмірною вологістю, нестійкою весною, нежарким літом, теплою осінню та м’якою зимою. За характером атмосферної циркуляції територія знаходиться під переважаючим впливом атлантичних і трансформованих континентальних повітряних мас. Внаслідок частого проходження циклонів і інтенсивної фронтальної діяльності протягом значної частини року переважає нестійка погода.
Кліматичні особливості визначаються розміщенням національного природного парку «Черемоський» у середньогір’ї, де на котловинну специфіку мікроклімату накладається висотно-кліматична зональність. Кліматичні показники дещо подібні до таких по сусідньому метеопосту в с. Селятин Путильського району.
Середньомісячні температури становлять: в січні -9,1°С, лютому +1,5°С, березні +3,2°С, квітні +4,9°С, травні +10,5°С, червні +20,1°С, липні +20,2°С, серпні +21,5°С, вересні +15,2°С, жовтні +10,1°С, листопаді +5,8°С, грудні -5,1°С. Середньорічна температура становить + 8,2°С.
Взимку тут знаходиться абсолютний мінімум температур Чернівецької області, хоча в холодну пору року спостерігаються температурні інверсії. Весна розпочинається в кінці лютого – на початку березня, підйом температур відбувається повільніше. Влітку температури можуть зрівнюватись із значеннями в сусідніх регіонах, однак заморозки з утворенням паморозі можуть траплятись навіть серед липня. В цілому, вегетаційний період становить близько 3,5-4 місяців, в теплі роки продовжуючись на 1-2 місяці. Тривалість безморозного періоду складає 100-105 днів на рік, найменша - до 45-50, найбільша - до 130. Отже, кліматичні умови є досить суворими.
На території НПП «Черемоський» присутні значні добові коливання температури повітря. Слід зазначити, що в окремі роки температура повітря може сильно відрізнятись від середніх багаторічних величин. Тому для більш детальної характеристики температурного режиму слід враховувати максимальні та мінімальні температури. Найнижчі температури спостерігаються в зимові періоди вночі з приходом антициклонального холодного повітря, відсутності хмар і підвищеного радіаційного випромінювання.
Важливим чинником при формуванні важливих для рослинності і тваринного світу мікрокліматичних умов є експозиція схилів. Схили південної експозиції прогріваються значно краще, на них менше утримується сніговий покрив, раніше розпочинається вегетація. На схилах північної експозиції сніговий покрив товще, тримається довше, інколи на 15-30 днів, що спричиняє відповідну затримку вегетації.
Атмосферна циркуляція характеризується великою мінливістю і різкими стрибками температури. В цілому переважає характерний для Карпат північно-західний перенос повітря, однак на території парку він модифікується і трансформується під впливом орографічних структур на гірсько-долинні вітри. У вершинних частинах пасом практично протягом всього року спостерігаються вітри різної швидкості, в днищах долин, в залежності від експозиції, вони спостерігаються не завжди. В цілому, переважають вітри південних, західних і північних румбів, хоча взимку підвищується південно-східний переніс, спричинений дією азіатського антициклону.
В цілому, за порівняльними оцінками, кількість опадів в цьому регіоні не перевищує 850 мм. В окремі роки спостерігається значне відхилення сум опадів від середніх багаторічних. Особливо великі відхилення місячних сум опадів спостерігаються у теплу пору року, коли вони найбільш інтенсивні і часто мають зливовий характер.
У холодну пору року на території парку випадає до 300 мм опадів, переважно у вигляді снігу. Стійкий сніговий покрив встановлюється у другій половині листопада і тримається до початку квітня, а на вершинах у від’ємних формах та схилах північної експозиції може зберігатись і до початку – середини травня.