山東省四季分明。春季氣候多變，西南風大，地面升溫快，蒸發量大，降水少，幹旱頻繁；夏季炎熱潮濕，降水集中，有時有暴雨和冰雹天氣；秋天雲雨少，秋高氣爽。有些年份秋雨連綿:冬天雨雪少，偏北，寒冷幹燥。
山東省氣溫的區域差異自東向西大於自北向南。全年無霜期從東北沿海向西南方向遞增，魯北和膠東為180天，魯西南為220天。
山東省光照資源豐富，年平均光照時數2290-2890小時，熱量條件能滿足農作物壹年兩熟的需要。年平均降水量壹般在550-950毫米之間，自東南向西北遞減。降水的季節分布很不均勻。全年60%-70%的降水集中在夏季，冬、春、深秋易澇易旱，對農業生產影響最大。