Територията на Природен парк “Врачански Балкан” попада в Европейско-континенталната климатична подобласт, предпланински и нископланински климатичен район и планински климатичен район.

Средната годишна температура е 7⁰ С, а най-ниските температури не падат под –20⁰ С. Въздушните маси обикновенно се движат от северозапад и запад и по-рядко от североизток. Понякога в ранна пролет и късна есен от юг ветровете прехвърлят билото на планината и имат фьонов ефект над Враца и Врачанското поле. Понякога при бързото настаняване  на студени въздушни маси от северозапад  и рязкото издигане на топъл въздух покрай отвесните склонове се развиват силни бури и градушки. Ветровете са подчинени на основните въздушни маси, които минават над страната. Слабо е изразен местният планински вятър. Във вечерните часове той се чувства над Врачанското поле и по долините на реките.

                Характерни за Врачанското поле са честите мъгли, докато в планината, те са по-редки и краткотрайни.

                Климата в Приорден парк “Врачански Балкан” е благоприятен за развитие на отдиха, а климатичните условия не предлагат екстремни стойности, които да възпрепятствуват развитието на дървесната растителност.