气候
河北省属中温带、暖温带大陆性季风气候。主要特征是四季分明，冬季寒冷干燥；夏季炎热多雨；春季干旱、多风沙；秋季晴朗，寒暖适中。年均温大部分地区为0～13℃。1 月均温－21～－3℃，且寒冷季节较长，极端最低温御道口－42.9℃，7 月均温18～27℃，极端最高温保定43.3℃。四季长短不均，冬季平原区5 个月，山区6 个月，坝上7、8 个月。夏季大部地区2～3 个月，北部山区多为1 个月，坝上无夏季。因冬冷夏热，气温年较差大。无霜期100～200 天，10℃以上活动积温2000～4400℃。年降水量300～800 毫米，燕山南麓和太行山东麓是降水较多地区，达700～800 毫米。河北平原宁晋、南宫一带与张北高原是少雨区，前者年降水量不足500 毫米，后者不足400 毫米。年降水季节分配不均，夏季占65～75％。春季温度上升快而多风，地面蒸发旺盛，空气及土壤干燥，春旱突出。降水不仅集中，且强度大，日最大降水量在太行山、燕山区，可达300～400 毫米。1963 年8 月4日邢台獐獏24 小时最大降水量为865 毫米，强度之大，全国罕见。降水变率也大，年变率为25～30％，因之，旱涝灾害极易发生。
水文
河北省河流属内、外流两大区域。坝上闪电河以西属内流区域，河流多注入内陆湖泊（如安固里淖、察汗淖等）。其余广大地区属外流区。主要水系为海河、滦河及冀东沿海小河——石河、汤河、洋河、饮马河、陡河等。此外，还包括辽河水系老哈河的一部分。受自然地理因素影响，河流具有河床纵比降变化大、径流年内与年际分配不均及含沙量大等特征。全省年均径流总量174.83 亿立方米，其中坝上5.07 亿立方米，山区132.32 亿立方米，平原区37.44 亿立方米。
土壤与植物
土壤共有12 类，即棕壤、褐土、潮土、沼泽土、盐土、灰色森林土、黑土、栗钙土、亚高山草甸土、草甸土、水稻土、风沙土等。褐土和潮土是主要耕作土壤。前者分布于低山丘陵、河谷阶地、山麓冲积扇上部和海滦河冲积平原的岗地上；后者广泛分布于河北平原。棕壤是山地垂直带中的主要土壤类型，以冀东山地分布最广泛。主要用以培育林木，部分种植果树。栗钙土分布于坝上及坝下间山盆地中，坝上用作天然牧场，近年多垦为耕地，坝下主要是耕地。
天然植被以落叶阔叶林为主，混生温带针叶林。由于开发历史悠久，山地丘陵几乎全为次生林或次生温带灌草丛，平原则已开垦为农田。坝上气候干旱，植被为草原。冀北山地200～1000 米的地区是落叶阔叶林主要分布区，以次生落叶栎林为主，代表种属有蒙古栎、辽东栎、柞栎、麻栎、栓皮栎、槲栎等。此外有白桦、山杨、河北杨等。200 米以下的低山丘陵天然植被砍伐后，被半旱生的灌草丛所代替。植物种属以酸枣、荆条、黄背草、白羊草为主，广大地区已辟为山坡梯国。落叶阔叶林以上为山地针叶林。代表种属有油松、侧柏、华北落叶松、青杄、白杄等。海拔2000 米以上的山地在森林带以上有以禾本科为主的亚高山草甸分布。坝上草原分干草原和草甸草原两种，草本植物生长繁茂，是优良畜牧业基地。