Le climat du département est de type tempéré océanique, avec des hivers pluvieux et des étés moins arrosés. Il pleut entre 110 et 130 jours par an.

Les précipitations les plus abondantes sont observées entre les mois d’octobre et janvier avec 80 à 100 mm par mois. Le minimum est observé de juin à août avec des cumuls de 40 à 50 mm à Nantes ou Ancenis et de 30 à 40 mm sur le littoral.

Les hivers sont doux et les étés assez chauds dans l’intérieur en juillet et août (moyenne de 25°C à Nantes, Soudan et Clisson) et plus frais sur le littoral avec une moyenne de 22 à 23°C.

Le climat océanique est plus altéré sur l’est du département avec un nombre de jours de gelées plus importants l’hiver et des températures plus élevées en été.

Ainsi, le nombre de jours de gelées matinales atteint 40 jours par an à Ancenis, 32 jours à Nantes mais seulement 19 jours à Guérande.

L’été, on enregistre 8 jours de forte chaleur (température supérieure à 30°C) sur le littoral, 11 jours à Nantes contre 20 jours à Ancenis.

La façade littorale est bien ensoleillée (1900 à 2000 heures par an en moyenne), l’intérieur un peu moins avec 1800 heures par an à Nantes. La pluviométrie à Nantes atteint 820 mm contre moins de 700 mm entre la Côte de Jade, la Côte D’Amour et la Baie de Bourgneuf.

Les vents les plus forts sont ceux d’ouest et sud-ouest. Ils sont enregistrés en automne et en hiver. Les vents de nord-est sont relativement fréquents l’été.