Горный рельеф Южной Сибири обусловил отчетливо выраженную высотную поясность и контрастность климата.
Континентальность нарастает к востоку, а также более резко выражена по южным склонам гор. На наветренных склонах выпадают обильные осадки. С ними связано распространение многочисленных снегов и ледников на склонах и вершинах Западного Алтая. На восточных склонах гор. а также в горах Забайкалья количество осадков уменьшается до 300—500 мм в год. Еще меньше осадков в межгорных котловинах. там их редко бывает более 100- 200 мм в год (как в пустыне).
Зимой погода стоит безоблачная, солнечная, с низкими температурами. Особенно холодно бывает (до -50 С) в межгорных котловинах, в которых застаивается холодный воздух, стекающий с гор. Исключением являются Алтайские горы с относительно мягкими и снежными зимами. Это связано с тем, что сюда с запада часто проникают циклоны, сопровождающиеся значительной облачностью и осадками, облака защищают поверхность от выхолаживания. Лето практически везде короткое и прохладное, за исключением межгорных котловин, где оно бывает обычно сухим и жарким со средней июльской температурой около +20 С.
В горах Южной Сибири находятся истоки всех крупнейших сибирских рек: Енисея, Оби (Бия и Катунь), Лены, Витима, Амура (Шилка и Ареунь). Большинство их имеет горный характер, они выработали узкие, глубокие долины с живописными крутыми склонами. Питаются эти реки талыми водами и осадками, выпадающими в летне-осенний период, а в высокогорных районах и водами ледников. Горные реки богаты гидроэнергией и представляют большой интерес для спортсменов в туристов.
Во многих горах располагаются озера, заполняющие глубокие тектонические котловины. Наиболее крупные и красивые из них — Байкал и Телецкое.