Следствием среднего положения этой части Сибири является континентальность климата, увеличивающаяся к востоку. Разница между температурами лета и зимы в приполярной полосе превышает 100°. Это объясняется условиями формирования зимних и летних воздушных масс. Переходные сезоны коротки, и переходы от них к основным сезонам резкие.
При охлаждении материка зимой вблизи южных границ Средней Сибири и в Восточной Сибири формируется Азиатский антициклон — область высокого давления. Он смыкается с Арктическим антициклоном, постоянно расположенным над Северным Ледовитым океаном. Температура тяжелого переохлажденного воздуха в приземной части может падать до — 60°, а в исключительных условиях даже — 70°. А среднеянварские температуры колеблются от —18° на юго-западе до —46, —48° на востоке. В восточных районах зима малооблачная, малоснежная (высота снежного покрова 20–30 см) и почти безветренная с характерными температурными инверсиями, то есть повышением температуры с высотой. На западных окраинах снежный покров заметно выше — 50–80 см, а ветры чаще и значительно сильнее. Особенно ветрена северо-западная часть Средней Сибири из-за размещения вдоль побережья Карского моря ложбины Исландского барического минимума, то есть области низкого давления, протягивающейся сюда из северной Атлантики. По периферии «ложбины» развивается циклоническая деятельность.
Летом материк быстро нагревается. Над ним формируется область низкого давления. Среднеиюльские температуры в Центральной Якутии, где лето наиболее теплое, достигают 18–21°, чего не бывает в других пунктах этих широт (в среднем 62° с. ш.).
Закономерно уменьшается количество атмосферных осадков с запада на восток от 500 и даже 700 мм (на возвышенностях) до 250 мм и даже до 180 мм. Летом их выпадает в 4–5 раз больше, чем зимой, несмотря на то, что зима в 2 раза длиннее лета.
Зимой ввиду отсутствия толстого снежного «одеяла» и очень больших и устойчивых морозов грунты промерзают, а за короткое лето не успевают полностью оттаять… Поэтому всюду, за исключением лишь долины среднего Енисея, широко распространена мощная толща многолетнемерзлых грунтов. И тем не менее лето настолько теплое на юге и востоке, что успевают созреть не только яровые хлеба и различные овощи, но в Центральной Якутии даже арбузы и дыни.
Зона многолетней мерзлоты простирается до южных пределов Средней Сибири и уходит за ее границы, что существенно отличает Среднюю Сибирь от Западной. Мерзлота как бы несет далеко на юг, в умеренные широты, полярные условия формирования микрорельефа, роста растений, почвообразования и водного режима. В результате создаются противоречивые условия развития органического мира при холодных грунтах с холодными грунтовыми водами и высокими температурами почв и воздуха летом.
Существенным отличием климата Западной Сибири от климата Средне-Сибирского плоскогорья является его нарастающая здесь к востоку континентальность. Однако она не достигает степени крайней континентальности Восточной — заленской Сибири, к которой по сути дела относится и Центральная Якутия.
Воды
. По малому количеству выпадающих осадков и относительно небольшому снежному покрову в Средней Сибири, казалось бы, нельзя ожидать обильных поверхностных вод. Однако многолетнемерзлые, холодные грунты являются хранителем и собирателем влаги. Они охлаждают грунтовые и речные воды. Благодаря этому испарение невелико; оно намного меньше выпадающих осадков. Максимальное испарение на крайнем юге (бассейн Ангары) 250 мм в год при осадках в 400 мм; в Северо-Сибирской низменности испаряется менее 50 мм воды при осадках 200–300 мм. Кроме того, водоупорный горизонт мерзлых грунтов способствует быстрому стоку и препятствует просачиванию. Поэтому большая часть осадков, особенно растаявших снегов, скатывается в ложбины и питает реки. Наконец, крупнейшие реки берут начало в южных горах, где осадков значительно больше, чем в Средней Сибири, а иногда имеются постоянные источники питания — снежники, ледники или озера. Все это и создает большую обводненность Средней Сибири.Отличием большинства рек Средней Сибири от западносибирских является порожистость русла, быстрота, а нередко и резкая изменчивость их течения, то бурного, как в горах, то замедленного, как на равнине. Это целиком зависит от плоскогорного рельефа и большого разнообразия то твердых, слаборазрушающихся, то более податливых горных пород.
Все реки Средней Сибири относятся к бассейну Северного Ледовитого океана — морям Карскому и Лаптевых. Основные реки — Енисей и Лена, бассейны которых занимают больше 3/4 территории, связывают Среднюю Сибирь с равнинной Западной, горно-равнинной Восточной и горной Южной Сибирью.