库区内气候温和，多年平均气温17.1℃，年最低温度-3.3℃，夏季最高温度可达40.6℃,无霜期300天，最大风速19米/秒。
库区内降雨较多，多年平均降雨日150天，多年平均降雨量1090毫米，但年内分布不均衡，多集中在夏秋之交。具有冬干、春旱、夏热、秋雨的特点。
库区内多年平均径流深357.3毫米，多年平均流量7.85立方米/秒，多年平均径流量2.48亿立方米。
水量在年内分布变化大，洪枯悬殊。洪水历时短，但峰高，枯水流量小而持续时间长。干旱问题却十分严重，特别是进入八、九十年代，不仅受害面积有扩大的趋势，而且频繁发生。大足县从1958年至1999年的42年中，出现干旱年份共35年，占83.3%，其中:春旱8年，占22.9%；夏旱5年，占14.3%；伏旱22年，占62.8%。玉滩水库灌区属干旱高发区，其中：伏旱占67%，夏旱占43%，春旱占38%。受旱灾的影响，平均每年造成的粮食减产损失在20%以上。