気候は県内全域が太平洋側気候に属し温暖だが、冬と夏で寒暑の差が激しい。

熊本地方の熊本市周辺では年平均気温が16℃以上あり、温暖である。有明海に面しているため瀬戸内海式気候に近い。夏場では気温が35℃を越す猛暑になることも少なくない。冬では最低気温が氷点下まで下がることもあるが、降雪や積雪は少ない。

阿蘇地方は山地型気候で、九州随一の寒冷地である。冬は九州山地や阿蘇山では毎年多量の積雪となるが、中国地方以東とは対照的に豪雪地帯には指定されていない。最低気温も氷点下まで下がることが多く、真冬日にもなりやすい。寒気が流れ込むと山頂では稀に-20℃程度の極寒となり、厳寒となる。 夏では熊本市周辺が35℃以上の猛暑でも、25℃以下の気温が続き冷涼な気候である。阿蘇山では最高気温が30℃に達することが全く無い。降水量も多く年間を通して2,000mm以上と多雨である。

天草・葦北地方は海洋性気候で寒暖の変動が小さい。年平均気温が17℃、真冬でも平均最低気温が7～8℃以上と暖かい、降水量は年間を通しては1,800mm程度である。

球磨地方では、人吉盆地を中心とした内陸的な気候と山地型の気候となっている。