湖南省森林植物园属亚热带季风性湿润气候，其特征是：气候温和，降水充沛，雨热同期，四季分明。年平均气温17.2℃，年均降水量1361.6毫米。夏冬季长，春秋季短。春温变化大，夏初雨水多，伏秋高温久，冬季严寒少。3月下旬至5月中旬，冷暖空气相互交绥，形成连绵阴雨低温寡照天气。从5月下旬起，气温显著提高，夏季日平均气温在30℃以上约有85天，气温高于35℃的炎热日，年平均约30天，盛夏酷热少雨。9月下旬后，白天较暖，入夜转凉，降水量减少，低云量日多。从11月下旬至第二年3月中旬为冬季，以1月最冷，月平均为4.4℃，越冬作物可以安全越冬，缓慢生长。