伊犁河谷的气候表现为温带大陆性特征，年平均气温10.4℃，年降水量417.6毫米，山区可达600毫米左右，是新疆最湿润的区域。这种独特的气候条件得益于其V字形地形结构，北天山和南天山阻挡了外部干冷气流与风沙，而向西敞开的谷地则接纳了大西洋水汽，形成显著的地形雨效应。2025年气象数据显示，该区域夏季降水量较常年偏多，6-8月汛期出现了多轮短时强降水，但得益于冰川融水的稳定补给，伊犁河干流未发生大范围洪涝灾害。

这一气候特征的成因可从三方面解析：地理位置上，伊犁河谷位于80°09′-84°56′E与42°14′-44°50′N之间，三面环山的半封闭地形使其成为西风带水汽的聚集区，年降水量比周边地区高出30%-50%。水利资源方面，流域内分布着1600多条冰川，总面积2100平方公里，净储水量2300亿立方米，每年可补给河川径流20-25亿立方米，这种"固体水库"效应使得河流流量在干旱季节仍能保持相对稳定。2025年新疆气候公报指出，北疆夏季平均气温创历史新高，加速了冰雪消融，但伊犁河谷因沼泽湿地占比达12%，发挥了重要的水源涵养和洪水缓冲功能，使得流域内水文循环呈现"汛期长而平稳"的独特现象。值得注意的是，近年来过度农业开发导致部分湿地萎缩，2024年察布查尔县等地出现的4.2级地震也可能通过改变地下径流影响局部小气候，这些因素都需纳入长期气象评估体系。目前伊犁州气象局已加强专业气象服务联盟建设，通过卫星遥感和地面监测网络对流域微气候实施动态跟踪，为生态保护提供数据支撑。