Клімат рівнинної частини Кримської області помірно континентальний з відносно м’якою малосніжною зимою і помірно жарким посушливим літом. Пересічна температура січня -0,1, -2,4є, липня +22,1, +23,8є. Абс. мінімум -33є, абс. максимум +41є. Опадів 316-466мм на рік, більша частина їх випадає в теплу пору року. Період з температурою понад +10є становить 180-190 днів. Сума активних температур 3300-3400є. На півночі проявляються риси аридного клімату. Клімат Кримських гір є перехідним від степового помірно континентального до середземноморського з м’якою у передгір’ї і помірно холодною на Головному пасмі зимою та помірно жарким у передгір’ї і відносно теплим в горах літом. Пересічна температура січня -0,5, -3,8є, липня +21,2, +15,6є. Середньорічна кількість опадів від 500мм у передгір’ї до 1100мм на Головному пасмі. З несприятливих кліматичних явищ взимку переважають ожеледь, паморозь, хуртовини, град, сильні вітри, влітку – зливи. Суми активних температур від 2800-3550 (у передгір’ї) до 1500-2700є (в горах). Клімат Пд. берега має риси середземноморського з м’якою зимою і помірно жарким посушливим літом. Пересічна температура лютого від +1,8 на Сх. До +4,1є на Зх., серпня +23,2, +24,4є. Абс. мінімум -15, -23є, абс. максимум +39є. Середньорічна кількість опадів 350-635мм. Період з температурою понад +10є становить 200-210 днів. Сума активних температур 3700-4150є. Купальний сезон триває з травня до жовтня (пересічна температура води влітку +17, +24є). Рівнинна частина Кримської області належить до дуже посушливої, помірно жаркої агро кліматичної зони з м’якою зимою, передгірна – до Передгірного Кримського посушливого, дуже теплого агро кліматичного району з м’якою зимою, гірська – до Кримського агро кліматичного району вертикальної кліматичної зональності. На території області діють 22 метеостанції.

Територією Кримської області протікають 257 річок завдовжки понад 5км. Характерна особливість їх – маловодність. Найбільші річки беруть початок на Пн. і пн.-сх. (Салгир, Мокрий Індол, Біюк – Карасу – бас. Азовського моря) та на пн.-зх. (Чорна, Бельбек, Кача, Альма, Булганак-Західний – бас. Чорного моря) схилах Кримських гір. Річки Пд. берега Криму – Учансу, Улу-Узень, Авунда, Ворон, Демерджі (бас. Чорного моря). У горах річки утворюють водоспади (Учансу, Джур-Джур та ін.), глибокі ущелини-каньйони (Бельбецький, Великий каньйон Криму та ін.). На рівнинній частині Кримської області поширені балки з періодичним стоком. Пересічна густота гідрографічної сітки 0,26км/кмІ. Для річок області характерне мішане живлення з переважанням дощового (44-50% річного стоку); значна частка підземних вод (28-36%). Снігове живлення властиве річкам Пн. схилів Кримських гір (13-23%). В Кримській області – понад 50 солоних озер. Найбільші – Сасик, Сакське, Донузлав, Актаське, Узунларське. Створено близько 708 ставків та понад 20 водосховищ (повний об’єм близько 380 млн. мі), зокрема Сімферопольське, Чорноріченське, Тайганське і Білогірське. Важливу роль відіграє для водопостачання Північно-Кримський канал ім. Комсомолу України.

В грунтовому покриві на Пн. Сх. Переважають каштанові і лучно-каштанові солонцюваті ґрунти (10% площі області), в центральній частині – чорноземи південні мало гумусні і слабо гумусні (29,5%), у передгір’ї – чорноземи звичайні і дерново-карбонатні ґрунти (17,6%), в горах – буроземні та сірі гірсько-лісостепові (2,2%), коричневі (2,4%) ґрунти. В долинах річок – лучно-чорноземні ґрунти, поширені солончаки і солонці.

Кримська область лежить у межах Приазовсько-Чорноморської степової геоботанічної під провінції та Гірсько-Кримської геоботанічної під провінції. Ділянки природної рослинності збереглися лише на заповідних територіях і об’єктах, а також у гірській частині області. Площа лісів 340 тис. га. На схилах гір переважають діброви (65% площі лісів; дуб пухнастий, дуб скельний, дуб звичайний), букові (14%), грабові (8%) і соснові (13% з врахуванням штучних насаджень; сосна кримська, сосна Станкевича, сосна звичайна) ліси. Налічується понад 2600 видів судинних рослин, у тому числі понад 200 ендеміків (клен Стівена, глід Пояркової, роговик Біберштейна, комперія Ком пера та ін.), багато реліктових середземноморських видів (вічнозелені дерева і чагарники, зокрема суничник дрібноплодий, кист кримський, мускус понтійський, яловець високий, тис ягідний), понад 1100 видів лікарських і диких плодових рослин (асфоделіна, барбарис, валеріана, звіробій, дерен справжній та ін.). До Червоної книги занесено близько 70 видів рослин, у тому числі сосна Станкевича, фісташка туполиста, цикламен кузнєцова. Тваринний світ степової частини Кримської області подібний до фауни пд. Областей України. В гірській частині водяться багато ендемічних видів. Всього в області налічується близько 400 видів тварин, у тому числі ссавці – 57, земноводних – 6, плазунів – 14, птахів – 300, риб (прісноводних) – 30. Скрізь поширені заєць-русак, лисиця, їжак, ящірки; у степу – тхір степовий; у горах – соколи, сови, дятли, сизий голуб; на озерах – мартин, крижень. До Червоної книги занесено близько 50 видів тварин, зокрема вечірниця велетенська, гриф чорний, пелікан кучерявий, гекон кримський, полоз леопардовий.

Пн. частина Кримської області лежить у межах Кримської степової фізико-географічної провінції, південна – у межах Кримської гірської фізико-географічної країни. Серед сучасних природних процесів, несприятливих для розвитку сільськогосподарського виробництва – активна ерозія грунтів.

У Кримській області – 141 територія і об’єкт природно-заповідного фонду (загальна площа 70,0 тис. га; 2,7% площі області), у тому числі Ялтинський гірсько-лісовий заповідник, заповідник Мис Мартьян, Карадазький заповідник; Кримське заповідно-мисливське господарство; 32 заказника, з них 15 республіканського значення