Восточно-Европейская равнина располагается в умеренных широтах и отличается преимущественно умеренно континентальным климатом.
Ее «открытость» к запалу и северу и, соответственно, подверженность влиянию атлантических и арктических воздушных масс во многом предопределила климатические особенности. Атлантический воздух приносит на равнину основную массу осадков, большая часть которых выпадает в теплое время года, когда сюда приходят циклоны. Количество осадков убывает от 600— 800 мм в год на западе до 300—200 мм на юге и юго-востоке. Крайний юго-восток отличается наибольшей засушливостью климата на Прикаспийской низменности господствуют полупустыни и пустыни.
Характерной чертой зимней погоды практически на всей территории Русской равнины являются постоянные оттепели, приносимые воздушными массами с берегов Атлантики. В такие дни с крыт и ветвей деревьев свешиваются сосульки и звенит весенняя капель, хотя в тени еще самая настоящая зима.
Арктический же воздух зимой, а нередко и летом «сквозняком» проходящая через всю территорию Восточно-Европейской равнины вплоть до крайнего юга. Летом его вторжения сопровождаются похолоданиями и засухами. Зимой устанавливаются ясные дни с крепчайшими, сковывающими дыхание морозами.
Из-за поочередных, трудно предсказуемых вторжений атлантических и арктических воздушных масс на Восточно-Европейской равнине очень трудно делать не только долгосрочные и среднесрочные, но даже и краткосрочные прогнозы погоды. Отличительная черта климата равнины — неустойчивость погодных явлений и несхожесть сезонов разных лет.