Đặc trưng của khí hậu Yên Bái là nhiệt đới gió mùa, nắng và mưa nhiều, nền nhiệt cao. Nhiệt độ trung bình ít biến động trong năm (khoảng 18-20oC), cao nhất 37-39oC, thấp nhất 2-4oC. Gió thịnh hành là gió mùa đông bắc và gió mùa đông nam. Mưa nhiều nhưng phân bố không đều, lượng mưa trung bình 1.800 – 2.000mm/năm, cao nhất tới 2.204mm/năm và thấp nhất cũng đạt 1.106mm/năm. Một số vùng tiểu khí hậu vào tiết xuân thường có mưa dầm triền miên.

Các mùa chính trong năm

       Khí hậu Yên Bái có 2 mùa rõ rệt gồm:

 - Mùa lạnh: từ tháng11 đến tháng 3 năm sau, vùng thấp lạnh kéo dài từ 115 -125 ngày, vùng cao mùa lạnh đến sớm và kết thúc muộn nên dài hơn vùng thấp, vùng cao từ 1.500m trở lên hầu như không có mùa nóng, nhiệt độ trung bình ổn định dưới 20oC, cá biệt có nơi xuống 0oC, có sương muối, băng tuyết; thường bị hạn hán đầu mùa lạnh (tháng 12- tháng 1), cuối mùa thường có mưa phùn.

 - Mùa nóng: từ 4 đến tháng 10 là thời kỳ nóng ẩm, nhiệt độ trung bình ổn định trên 25o C, tháng nóng nhất 37- 380C, mùa nóng cũng chính là mùa mưa nhiều, lượng mưa trung bình từ 1.500 – 2.200 mm/năm và thường kèm theo gió xoáy, mưa lũ  gây ra lũ quét ngập lụt. Sự phân bố ngày mưa, lượng mưa tùy thuộc vào địa hình theo hướng giảm dần từ Đông sang Tây theo địa bàn tỉnh. Theo thung lũng sông Hồng giảm dần từ Đông Nam lên Tây Bắc.

Chế độ mưa

            Yên Bái thuộc vùng có lượng mưa trung bình, theo số liệu của khí tượng thủy văn tỉnh, lượng mưa bình quân ở trạm Yên Bái là: 1.740,6 mm/năm.

            Phân bố lượng mưa theo xu hướng tăng dần từ vùng thấp đến vùng cao và lượng mưa phân bố không đồng  đều các tháng trong năm, tháng mưa nhiều nhất là tháng 5 đến tháng 9 (từ 114,8 đến 429,4 mm ); các tháng mưa ít nhất là tháng 12 đến tháng 3 (từ 1,1 đến 80,3 mm ).

              Do lượng mưa không đều giữa các tháng (10,11,12) là mùa khô, lượng mưa trung bình chỉ đạt 16,7 mm/tháng nên gây ra hạn hán, thiếu nước cho sản xuất và đời sống của nhân dân.

Chế độ ẩm

            Theo số liệu khí tượng thì độ ẩm tương đối, trung bình năm tại trạm Yên Bái là 86 %. Sự chênh lệch về độ ẩm giữa các tháng trong năm của các vùng trong tỉnh lệch nhau không lớn, từ 3- 50C. càng lên cao độ ẩm tương đối giảm xuống. Độ ẩm giữa các tháng có sự chênh lệch, do độ ẩm phụ thuộc vào lượng mưa và chế độ bốc hơi (chế độ nhiệt và chế độ gió), tháng có độ ẩm lớn nhất là tháng 2,3,4,5,6,7 từ 80%- 89%, những tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 11,12,1 có độ ẩm từ 77% 85%.

              Yên Bái có lượng mưa hàng năm lớn, độ ẩm tương đối cao nên thảm thực vật xannh tốt quanh năm, thể hiện rất rõ tính chất gió mùa.

  Các hiện tượng thời tiết khác

           Sương muối: Xuất hiện chủ yếu ở độ cao trên 600m, càng lên sao số ngày có sương muối càng nhiều.

           Mưa đá: Xuất hiện rải rác ở một số vùng, càng lên cao càng có nhiều mưa đá, thường xuất hiện vào cuối mùa xuân đầu mùa hạ và thường đi kèm với hiện tượng đông và gió xoáy cục bộ.