三峡地段属温湿的中亚热带气候，气候受峡谷地形影响十分显著。其中巫峡谷深峡长，迂回曲折，显示出典型的峡谷气候特征，可作为三峡气候的代表。18.4℃，最冷的１月份 平均气温为7.1℃，最热的7月份平均气温为29.3℃；年平均降雨量在1000－1400毫米之间，多集中于七八月份。
冬季温和，夏季炎热，雨量充沛，四季分明，这都和四川盆地、 长江中下游平原没有多大差别。
但是，由于峡谷深邃，因而谷底接受日照时间短。冬天仅中午前后二三个小时可见阳光，夏季日照也仅五六个小时。峡谷里风力较强，风向固定，多是顺峡方向的东风或西风。峡谷地形封闭，湿气蒸郁，极易成云致雾，夏季这常有雷鸣电掣，大雨倾盆，是全国的暴雨中心之一；秋多晴日，云淡天高；冬季则多"蒙蒙峡雨"，常连绵数日；春夏之交，天气变化无常， "朝云暮雨"，又是一番景色。
三峡河道狭窄，江水流量变化很大，水位涨落悬殊。
洪水期流量一般达每秒4万到8万立方米，枯水期流量一般为每秒 3000立方米，最高水位与最低水位的差值可达50余米。洪水期间江水上涨异常迅猛，往往一日之间水位上涨10余米之多。河床坡度大，平均每5公里要下降1米，水势湍急，漩涡千转；流速变化也很大，枯水期平均流速为每小时4公里，洪水期每小 时11公里，急流险滩处每小时竟达16到25公里之速。夏季丰水期间，波涛汹涌的江水，从弯转曲折的峡谷中夺路而出，一泻千里。枯水季节，江流又蜿蜒回荡在群山峡谷之中，使三峡的航道显得格外艰难。