桃花源屬於中亞熱帶季風濕潤氣候區。其特點是溫暖濕潤，四季分明，春季寒潮多陰雨天，夏季暴雨高溫，秋季晝暖夜涼，冬季罕見寒冷。景觀調整，天有洞天。年平均氣溫14.2℃-15.7℃，比桃源縣低0.8℃-2.3℃，與張家界相近。年極端高溫39.8℃(7月)，年極端低溫-11.5℃(65438+10月)，與張家界相似。年降水量65，438+0，500-2，000 mm，水對溫度調節作用顯著。歷年日照時數為1501.5小時，比桃源縣少28小時。歷年霧天37.7天，比桃園縣多7.6天。早晨低層淺霧高達130天。袁宏道說:“山變海”就是真實寫照。
天氣狀況良好。災害性天氣發生的頻率並不大。從唐永真元年(805)到2002年的近20個世紀裏，水原平均每40年發生壹次大旱，每27年發生壹次大澇。日降水量在100 mm以上的暴雨天氣，年平均0.8次。宋建言三年(1129)，農歷四月，“瑯琊桃源洞發洪水，巨石隨流而下。”7級以上大風，平均壹年9.3次。冰雹天氣，平均壹年兩次左右。暴風雪很少發生。但明朝嘉靖二年(1524)，發生了“暴風雪，死了很多人”。很少被凍住。從1954到2002年的48年間，冰凍天氣發生兩次，平均每24年壹次。