Khí hậu Đồng Nai mang đặc trưng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, phân hóa thành hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô, với nhiệt độ trung bình ổn định quanh năm.
Nền nhiệt ổn định và độ ẩm cao quanh năm

Đồng Nai nằm gần xích đạo, chịu ảnh hưởng trực tiếp của hoàn lưu gió mùa châu Á nên nền nhiệt luôn ở mức cao và chênh lệch giữa các tháng rất nhỏ, chỉ khoảng 4,2°C. Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 25°C đến 27°C. Tỉnh hiếm khi rơi vào trạng thái quá lạnh (dưới 18°C) hoặc quá nóng (trên 38°C), khác biệt rõ rệt so với các tỉnh miền Bắc nơi nhiệt độ mùa đông có thể giảm sâu dưới 15°C.
Mùa nắng nóng thường kéo dài từ đầu tháng 3 đến đầu tháng 5, trong đó tháng 4 là đỉnh điểm với nền nhiệt ngày thường vượt 34°C. Ngược lại, mùa lạnh bắt đầu từ giữa tháng 6 đến gần cuối tháng 10, nhiệt độ trung bình thường thấp hơn 32°C một chút. Tháng 1 được ghi nhận là tháng mát mẻ nhất với nhiệt độ khoảng 21°C, nhưng thời gian này không kéo dài.
Độ ẩm không khí tại Đồng Nai quanh năm duy trì trên 41%. Từ tháng 6 đến hết tháng 9, độ ẩm thường đạt mức bão hòa 100%, kết hợp với nắng to tạo cảm giác oi bức, đỉnh điểm vào tháng 8. Tháng 1 là thời điểm dễ chịu nhất với chỉ khoảng 13,6 ngày oi bức/tháng. Sự kết hợp giữa nền nhiệt cao và độ ẩm ổn định tạo môi trường lý tưởng cho các loài thực vật nhiệt đới phát triển liên tục.
Hai mùa mưa – khô phân hóa rõ theo hướng gió

Đặc điểm khí hậu nổi bật nhất của Đồng Nai là sự phân chia thành hai mùa đối lập, được điều khiển bởi hai hệ thống gió mùa chính.
Mùa mưa kéo dài từ cuối tháng 3 đến hết tháng 12, chiếm phần lớn lượng mưa cả năm. Luồng gió Tây Nam thổi từ biển vào mang theo khối khí ẩm, gây mưa lớn tập trung vào buổi chiều tối. Thời điểm mưa đạt đỉnh vào cuối tháng 9 và đầu tháng 10. Độ ẩm không khí duy trì ở mức rất cao, thuận lợi cho nông nghiệp nhưng gây trở ngại cho thi công ngoài trời.
Mùa khô diễn ra từ cuối tháng 12 đến hết tháng 3 năm sau. Gió mùa Đông Bắc trở thành luồng gió chủ đạo, mang tính chất khô và ổn định. Lượng mưa giảm mạnh, chỉ còn từ 2mm đến 13mm/tháng, trong đó tháng 2 là tháng tạnh ráo nhất. Thời tiết đặc trưng bởi nắng nhiều, độ ẩm giảm và bầu trời quang đãng. Số giờ nắng trung bình đạt 7-8 giờ/ngày vào mùa này, so với mức 2.400-2.600 giờ/năm của toàn tỉnh.
Lượng mưa phân bố khác nhau tùy theo địa hình

Lượng mưa tại Đồng Nai không trải đều trên toàn bộ lãnh thổ mà phân hóa mạnh theo hướng địa hình, từ Bắc xuống Nam và từ giữa ra hai bên.
Phía Bắc tỉnh, bao gồm các huyện Tân Phú và Định Quán, là khu vực đón gió và có lượng mưa lớn nhất, thường vượt 2.500mm/năm. Địa hình đồi lượn sóng và núi thấp ở đây đóng vai trò chắn gió, khiến hơi ẩm ngưng tụ nhiều hơn, đồng thời làm tăng nguy cơ sạt lở đất và lũ quét vào mùa mưa.
Ngược lại, vùng trung tâm tỉnh, bao gồm thành phố Biên Hòa và huyện Long Thành, có lượng mưa thấp hơn, dao động từ 1.500mm đến 1.800mm/năm. Xu hướng giảm dần của lượng mưa từ Bắc xuống Nam và từ trung tâm ra hai phía Đông-Tây là quy luật chung. Sự chênh lệch này đòi hỏi cách quản lý tài nguyên nước khác biệt: phía Bắc ưu tiên thoát lũ, trong khi vùng trung tâm và phía Nam cần chủ động trữ nước cho mùa khô.
| Giai đoạn | Tháng | Nhiệt độ trung bình | Lượng mưa | Hướng gió chính | Đặc điểm thời tiết |
|---|---|---|---|---|---|
| Mùa nắng nóng | 3 – 5 | Trên 34°C | Tăng dần | Tây Nam | Oi bức, đỉnh điểm tháng 4 |
| Mùa mưa | 6 – 12 | Dưới 32°C | 13 – 143mm/tháng | Tây Nam | Mưa chiều tối, ẩm cao, đỉnh tháng 9-10 |
| Mùa khô | 12 – 3 (năm sau) | 21 – 32°C | 2 – 13mm/tháng | Đông Bắc | Nắng nhiều, tạnh ráo, đỉnh tháng 2 |
| Mùa mát | 1 | Khoảng 21°C | Thấp | Đông Bắc | Dễ chịu nhất trong năm |
Mùa nào thuận lợi cho nông nghiệp và du lịch

Khí hậu hai mùa rõ rệt định hình nhịp sinh hoạt và sản xuất tại Đồng Nai. Mùa mưa cung cấp nguồn nước tự nhiên dồi dào cho cây công nghiệp dài ngày (cao su, cà phê, tiêu) và cây ăn quả (sầu riêng, chôm chôm, xoài), đặc biệt vào giai đoạn thu hoạch từ tháng 5 đến tháng 8. Mùa khô tạo điều kiện lý tưởng cho việc thu hoạch, phơi sấy và xây dựng cơ sở hạ tầng, đồng thời là thời điểm tối ưu để tham quan Vườn quốc gia Nam Cát Tiên, Thác Đá Hàn hay khu du lịch Bửu Long nhờ thời tiết khô ráo, ít mưa.