Россия — страна с относительно холодным климатом, зимние температуры отрицательные. Расположена в четырех климатических поясах: арктическом, субарктическом (моря Северного Ледовитого океана, арктические острова, северная материковая территория), умеренном (большая часть территории) и субтропическом (небольшой участок Черноморского побережья Кавказа). Почти повсеместно климат континентальный, степень континентальности возрастает в направлении с запада на восток по мере ослабления влияния Атлантического океана. В этом же направлении циклоны приносят основные осадки. В зимнее время континентальный воздух весьма холоден.
По климатическим показателям Россия делится на ряд зон. (1) Российская Арктика с длительным солнечным днем (когда солнце не опускается за горизонт с начала апреля до середины сентября) и столь же продолжительной полярной ночью (когда солнце не встает над горизонтом с середины октября до конца февраля). (2) Европейская часть России с ощутимым влиянием Атлантики — тут происходит трансформация морского умеренного влажного воздуха в сухой континентальный, а сам климат быстро меняется с запада на восток. (3) Западно-Сибирская равнина с Алтаем и Саянами, где усиление континентальности климата идет с севера на юг. (4) Восточная Сибирь с ярко выраженным континентальным климатом — холодной зимой, теплым летом; (5) Дальний Восток с типично муссонным климатом.
Зимой над Сибирью, Средней и Центральной Азией регулярно возникает область высокого атмосферного давления — азиатский антициклон. Наиболее холодный месяц года в России — январь, на берегах морей — февраль. Самые низкие температуры — в Восточной Сибири (там расположен полюс холода Евразии, среднемесячная температура января — минус 50° С). Абсолютный минимум (-68° С) наблюдался в Верхоянске в 1892, где установлен обелиск «Полюс холода». Рост температур наблюдается с февраля до июля-августа, с августа — похолодание. Большой ущерб российскому сельскому хозяйству наносится весенними и осенними заморозками, из-за чего почти вся территория страны относится к зоне рискованного земледелия.
Нынешнее общее потепление климата в России отмечено с 70-х годов 20 в. и является беспрецедентным за последние 1000 лет (0,9° С за 100 лет). Основные интервалы потепления: 1910-1945, 1970-е и 1990-е. 1998 — самый теплый год 20 в. Самый интенсивный рост температуры наблюдался в Прибайкалье и Забайкалье, причины его толкуются гипотетически.