南西方向から暖流の対馬海流が流入してくるため、全般的には気候は温暖で寒暖差も小さい。しかし大陸に近いために寒波の影響を受けやすく、平年を大きく下回るほどに寒さが厳しくなることもあり、真冬日が観測されることもある。冬場は東シナ海側を中心に曇りがちの天気になることが多く、時雨や雪を降らせることがある。積雪することは少ないが、すぐ西側は東シナ海なので季節風（モンスーン）の風向によっては、雪雲が遮られずに供給されることにより大雪となることがある。特に2001年（平成13年）1月16日には長崎市で約14cmの積雪を観測し、過去に約15cmの積雪が5回もあり、2016年（平成28年）1月24日には約17cmの積雪を記録し[5]、県内各地で大雪となった。しかし、九州地方最北端の対馬では朝鮮半島のすぐ南側に位置するため、東シナ海で発生した雪雲は朝鮮半島に遮られる上、朝鮮半島との海上区間はわずか50km程と極端に短いため雪雲は発達せず、降雪日は多いものの積雪することは稀である。
生物的見地から見ると、各地の海岸に見られるアコウなどの亜熱帯性植物は温暖な気候を反映している。他にも大陸に近いためツシマヤマネコやムツゴロウなどの大陸系遺存種が多いこと、各地の離島で多くの亜種・変種が確認されていることなども特徴である。
島原半島は活火山地帯で温泉が多いが、1990年（平成2年） - 1995年（平成7年）の雲仙・普賢岳の噴火は島原市と深江町を中心に大きな被害をもたらした。また、東シナ海に突き出しているため、台風の上陸数も多く、長崎県に限らず、日本列島に大災害をもたらした台風9号（1970年、長崎市）、台風17号（1976年、長崎市）、台風17号（1991年、長崎市）、台風19号（1991年、佐世保市）、台風18号（2004年、長崎市）、台風14号（2005年、諫早市）、台風13号（2006年、佐世保市）などの台風が上陸している。
長崎県各地の平年値（統計期間：1971年 - 2000年、出典：気象庁・気象統計情報
）平年値