В южной тайге суммарной солнечной радиации поступает 3500-3800 МДж/м2, а продолжительность солнечного сияния 1500-2000 ч, что составляет 35-52 % от возможной на этих широтах и зависит в основном от местных условий: наличия крупных рек и озер, болотных массивов.
Средняя годовая температура воздуха в южной тайге -2…1 °С, максимум располагается на юго-западе зоны, а минимум — на северо-востоке. Средние январские изотермы имеют сложную конфигурацию: максимумы — на юго-западе (-17 °С) и юго-востоке (-19 °С) и минимум — с северо-востока на центральные районы подзоны (-21…-20 °С). Средняя июльская температура воздуха возрастает по мере продвижения на юг с 17 до 18 °С. Условия для перезимовки растений становятся менее суровыми — средний из абсолютных минимумов температуры воздуха за зиму составляет -48…-39 °С в зависимости от рельефа, а глубина промерзания составляет 80-120 см. Продолжительность безморозного периода в южной тайге колеблется в пределах 106-120 дней, сумма температур воздуха выше 0 °С составляет 1900-2300, а выше 10 °С — 1500-1930, причем максимум — в Тюменской, а минимум — в Томской областях.
В южной тайге гидротермический коэффициент Г. Т. Селянинова составляет от 1,0 на юге до 1,6 на севере. Таким образом, климат здесь от прохладного с избыточным увлажнением на севере подзоны до умеренно прохладного с недостаточным увлажнением на юге. Количество осадков за год 350—550 мм, из них 200-360 мм при температуре воздуха выше 10 °С. Отмечается увеличение выпадения осадков с юго-запада на восток с локальными максимумами на водоразделах рек. Установление снежного покрова наблюдается к концу октября. Высота его колеблется от 30 до 60 см в зависимости от открытости места. Разрушение устойчивого снежного покрова заканчивается во второй половине апреля.
Ветровой режим у земли в южной тайге характеризуется в среднем за год скоростями ветра 2—4 м/с. Сильные ветры имеют повторяемость от 5 до 63 дней на границе с лесостепью. Зимой и в переходные сезоны преобладают юго-западные ветры, а летом — северные.