铜仁市属中亚热带季风湿润气候区，气候特点主要表现为季风气候明显，气候的垂直差异显著。年日照时数1044.7—1266.2小时，年平均气温13.5-17.6℃，日均温>10℃的初日在3月下旬初，终日为11月下旬初，间隔250天，积温5300℃。年平均降水量1110-1410毫米，无霜期275—317天，热量丰富、光照适宜、降水丰沛。大部分地区温和湿润，山间、河谷气候垂直变化明显，有“一山有四季，十里不同天”的气候特征。全市冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，润物宜人。

铜仁市境内水流属长江流域的沅江水系和乌江水系，其中沅江水系流域面积6879平方公里，占38.2%；乌江水系流域面积11124平方公里，占6.8%。境内河流均属山区雨源型，由降水补给形成地表径流。

境内河流的发源地，除过境的舞阳河、乌江干流以外，其余均发源于武陵山脉。主要河流均沿地势向东、北东和北三面迂回流人湖南省或重庆市，一般呈放射状。