三重県から愛知県の大部分、静岡県の沿岸が太平洋側気候、三重県の伊賀と愛知県山間部の奥三河、岐阜県の大部分が内陸性気候、岐阜県西濃から飛騨地方が日本海側気候である。濃尾平野の夏は高温多湿で、全国でも有数の酷暑地帯である。冬は、濃尾平野で伊吹おろしという乾燥した冷たい風が吹くため、体感温度が北日本並みにまで低下する日がある。強い冬型の気圧配置になると、岐阜県関ケ原町付近で伊吹山地と鈴鹿山脈の間が途切れている為雪雲の通り道になる事もあり、岐阜県西濃や愛知県西部、三重県北部などに大雪を降らせることがある。近年の稀有な記録的大雪例として、1995年（平成7年）12月25日から12月27日にかけての寒波で、三重県四日市市で最深積雪53cm、1996年（平成8年）1月9日から1月10日にかけての寒波で、岐阜県岐阜市で最深積雪48cmの大雪を記録した。他にも2005年と2014年に名古屋市でも最深積雪23cmを記録している。岐阜県と静岡県の一部は豪雪地帯に指定されているところがある。三重県南部は雨の多い地域で、台風が頻繁に通過することから「台風銀座」と呼ばれている。また、静岡県は東日本で最も台風上陸数が多い。
歴史

歴史地理学的な東海地方は、木曽三川と富士川の間の東海道沿線のうち、愛知県の全域と静岡県の富士川以西に当たり、畿内政権の領土になった三重県と、関東の諸政権の領土になった静岡県東部とに挟まれた範囲である。次第に、鈴鹿関から箱根関の間へと拡大していった。