柳州市地处桂中北部，属中亚热带季风气候，影响柳州市的大气环流主要是季风环流，夏半年盛行偏南风，高温、高湿、多雨，冬半年盛行偏北风，寒冷、干燥、少雨。夏长冬短、雨热同季，光、温、水气候资源丰富，但地区差异较大，北部各县具有较明显的山地气候特征。

太阳辐射量年平均为95～110千卡/平方厘米，南部多于北部，一年中以7～8月最高，1～2月最低。日照时数平均1250～1570小时。

气温自北向南渐增，年平均气温北部18.1～19.4℃，其余20.1～20.7℃，年际变化北部小于中、南部，最高年与最低年相差1.3～2.0℃。最冷月1月平均气温7.2～10.4℃，历史上极端最低温度为-2.5～-5.8℃，高寒山区可达-8℃以上。最热月7月平均气温27.2～28.9℃，历史上极端最高气温为38.6～39.5℃。年总积温5700～6800℃，南北相差1100℃。

年总降雨量1345～1940毫米，但地区分布和季节变化很大。雨季一般始于四月下旬，终于9月上旬初，这期间降水量占全年降水量的70%以上。雨量分布，北部多于南部，山区多于平原，融水县贝江流域为柳州市的一个多雨中心，年降水量可达2000毫米以上。多年平均蒸发量1600～1700毫米，自南向北渐减，南部超过1700毫米，大于降水量，为半湿半干状态，而北部的降水量多超过蒸发量，气候湿润。

柳州市气象灾害主要有：春季低温阴雨和干旱，夏季的暴雨洪涝和雷雨大风，局部地方春夏之交季节有冰雹，秋季寒露风和秋旱，以及冬季的寒潮霜冻害