Район, в котором расположен заповедник "Тунгусский", относится к области высокой континентальности климата с характерными для неё большими амплитудами суточных и сезонных температур воздуха и почвы, малым количеством атмосферных, преимущественно летних, осадков и отчётливо выраженными периодами летнеё засухи. Район находится вне влияния Атлантического и Тихого океанов, поэтому здесь преобладает ясная солнечная погода.
Среднегодовая температура воздуха на территории заповедника составляет - 6,0 град. С. Самый тёплый месяц лета – июль со средней температурой +17,3 град. С, хотя в дневное время довольно часто воздух прогревается до +30 – 33 град. С и выше. Вегетационный период длится 110-120 дней. Средняя температура самого холодного месяца, января, составляет 29,7 град. С, в отдельные дни воздух охлаждается до - 55-58 град.С, что, при относительно небольшой глубине снежного покрова, приводит к сильному промерзанию почвы. Количество дней с отрицательной температурой – 255.
В течение года на территории заповедника выпадает в среднем 422 мм осадков, 40 % от количества которых приходится на летние месяцы. Наименьшее количество осадков отмечается в феврале и марте, по 13,3 и 14,3 мм соответственно. Среднее количество дней с осадками в году – 210.
Преимущественное направление ветров на территории заповедника – западное и юго- западное. Лишь в отдельные годы в летний период преобладают северо-восточные ветры.