Park znajduje się w suwalskim regionie klimatycznym województwa podlaskiego, który cechuje klimat umiarkowany przejściowy o wyraźnych wpływach kontynentalizmu. Oznaką tego jest największa w Polsce liczba dni z przymrozkami (130–150) oraz maksimum opadów przypadających na lato. Średnia roczna temperatura powietrza jest o 3–4°C niższa niż na zachodzie Polski. Średnia roczna suma opadów wynosi ponad 650 mm, z maksimum w lipcu i minimum w lutym. Śnieg, jeszcze do niedawna, zalegał na tych terenach średnio przez 90 dni (listopad–kwiecień), a rekordową zimę, utrzymującą się prawie 140 dni, zanotowano w sezonie 1969/1970. Krótszy niż w pozostałych częściach kraju jest też okres wegetacji roślin i wynosi on około 200 dni. Notuje się tu natomiast największą średnią roczną prędkość wiatru w województwie podlaskim, tj. ponad 4 m/s. Wszystkie te czynniki pozostają nie bez wpływu na odmienność i unikalność przyrodniczą tej krainy.
Częstym zjawiskiem nad jeziorami Parku są malownicze mgły, które zanikają po około trzech godzinach od wschodu słońca.