利山市气候为亚热带大陆性季风气候，因山峦起伏，沟壑幽深，海拔高度不同，气候差异明显，为典型的山地气候。夏无酷暑，云多雾大，日照较少，雨量充沛，空气潮湿。

海拔800米以下的低山带，四季分明，冬暖夏热，年平均气温16、7℃，年降水量1300至l600毫米，日照时数1409、2小时。

海拔800至1200米的二高山地带，春迟秋早，潮湿多雨，日照偏低，年平均气温12、3℃，无霜期232天，年降水量1200至1400毫米，日照时数1298、9小时。

海拔1200米以上的高山地带，气候寒冷，冬长夏短，风大雪多，易涝少旱，年平均气温11、1℃，无霜期210天，年降水量1378毫米，日照时数1518、9小时。

主要灾害性气候有：低温连阴雨、干旱、暴雨洪涝、大风冰雹等。利川气候的主要特点是：光照不足，热量偏低，降水量充沛，气候差异明显。