Batı Sibirya Ovası, iklimsel olarak zorlu koşulların hâkim olduğu bir bölgedir. Bu alan, yıl boyunca belirgin sıcaklık farklılıkları ve uzun kış mevsimleri ile dikkat çeker. Bahar ve yaz mevsimlerinde ise sıcaklıklar artarak yaz aylarını oldukça sıcak geçirebilir. Ayrıca bölgedeki su kaynakları ve bataklıklar, iklimin dinamiğini etkileyen önemli unsurlar arasında yer alır.

Batı Sibirya Ovası'nın iklimi genellikle kara iklimi olarak tanımlanır. Özellikleri:

• Kışlar çok soğuk geçer ve ortalama ocak ayı sıcaklığı -21°C civarındadır.
• Yaz ve kış günleri arasındaki sıcaklık farkı oldukça yüksektir.
• Kar, yaklaşık 6 ay boyunca toprakta kalır.
• Batı Sibirya'nın bazı kısımlarında en yüksek sıcaklık 35°C'ye ulaşabilir. Bu durum, bölgedeki karasal iklimden kaynaklanır.

Batı Sibirya'da yağışlar genellikle düşüktür ve bölge, geniş bataklıklarla kaplıdır.