富良野气候属于温带大陆性气候，四季明显，夏季温暖而短暂，冬季则冷且漫长。夏季平均气温在20℃以上，适合草莓、玉米等农作物的生长；冬季平均气温低于零下10℃，有着美丽的雪景，是冰雪运动的好去处。同时，由于地形上的影响，富良野东西两侧呈阶梯状分布的山岭，形成的盆地会造成昼夜温差较大，容易引发感冒等疾病，需要注意保暖。

富良野为海洋性的温带季风气候。平均气温1月－4℃～－10℃，8月18℃～20℃。年降水量800～1200毫米。

12月至次年3月有积雪，最深达4米。夏季东南岸多海雾，冬季北岸和东岸有流冰。