長野市域は、長野盆地の大半とこれにつづく山地からなり、気候としては、犀川をはさんで北部は日本海がわの、南部は太平洋がわの影響を受けやすく、気候の地域差が大きい。また、海から離れていて、大陸内部によく似た内陸性気候を示している。

　日本海側気候と太平洋側気候、この両気候区の境界にあたる地域はある幅をもっていて、北西季節風の強弱によって南北に移動する。このことは北西季節風の勢力が強まる冬季に顕著にあらわれる。北部や山地ではかなり積雪があるのに、犀川をへだてた南部の平坦(へいたん)地では積雪がまったくなかったり、わずかであったりすることは日常的にも経験していることである。

　また、年平均気温が低く、気温の日較差(にちかくさ)・年較差が大きいことも特徴である。市の年平均気温一一・七度は東北地方の都市とほぼ同じである。春の来るのが遅く、秋立つのは早いといった季節変化は、平均気温の低いことの証(あかし)である。

　長野盆地では夏の日中気温は相当高くなり、ひととき暑さを感じるが、日較差が大きいので、朝晩はいたって涼しくなり、しのぎやすい。いっぽう、冬の冷えこみはきびしく、とくに晴れた朝などは放射冷却による気温の低下がいちじるしい。したがって気温の年較差は九・六度もあり、海沿いの都市よりかなり大きい。

　降水量の少ないことも大きな特徴である。長野地方気象台における年間総降水量の平均値は九〇一・二ミリメートルとたいへん少ない。しかし、冬季の降雪量は比較的多く年平均一七三センチメートルで、松本市の倍近くになっている。長野盆地から上田・佐久盆地にかけての千曲川沿岸地帯の降水量は一〇〇〇ミリメートル未満で、北海道東北部につぐ日本で二番目に降水量の少ない地域となっている。市域内でも山間部になると降水量が多くなる。

　そのほか、風が弱い、霧がかかりやすいなどの特徴があり、日照時間は年間約一九〇〇時間ほどであるが、春から夏にかけてとくに多くなっていて、この豊かな日照がリンゴ・モモ・ブドウなど果樹栽培の多い一つの要因となっている。