O Καιρός της Χαλκιδικής επιρεάζεται από τους δύο μεγάλους ορεινούς όγκους τον Χολωμόντα στο κέντρο της και τον Άθω στην ομώνυμη χερσόνησο προς τα ΝΑ. Εκτός από το βόρειο τμήμα της όλος ο υπόλοιπος νομός βρέχεται από θάλασσα με τις τρεις μεγάλες χερσονήσους την Κασσάνδρα, τη Σιθωνία και τον Άθω, να αυξάνουν πάρα πολύ το παραλιακό μέτωπο. Κλιματολογικά παρουσιάζονται διαφορές μεταξύ των ορεινών και των παραθαλάσσιων τμημάτων διαμορφώνοντας έτσι πολλά τοπικά μικροκλίματα που σχετίζονται τόσο από υψόμετρο όσο και από την απόσταση από την θάλασσα. Γενικά όμως ο χειμώνας χαρακτηρίζεται από χαμηλές θερμοκρασίες, με αρκετές βροχοπτώσεις ή χιονοπτώσεις (κυρίως στο ορεινό τμήμα) από τα τέλη Νοεμβρίου μέχρι και τον Απρίλιο ενώ το καλοκαίρι είναι σχετικά ζεστό με λίγες τοπικές βροχές.
