Географическое положение Кольского полуострова и Карелии на севере Европы в относительно высоких широтах определяет климат этой территории. Годовой радиационный баланс земной поверхности на равнинах увеличивается с севера на юг от 750 до 1300 МДж/м2, что указывает на ограниченность тепловых ресурсов.
В течение года в этот регион регулярно вторгаются атлантические воздушные массы умеренных широт, что, в частности, обусловливает относительно мягкую зиму. Средняя температура января на юго-западе Карелии составляет около –8°С, а на севере Рыбачьего полуострова –6°С. Во внутренних районах Кольского полуострова и на северо-западе Карелии она опускается до –13°С. Продолжительность периода со снежным покровом достигает 140-200 дней.
Лето прохладное и относительно короткое. Средняя температура июля повышается с севера на юг от 8 до 17°С. На севере Кольского полуострова период со средней суточной температурой выше 10°С не выражен, но на юге Карелии сумма температур выше 10°С достигает 1600°.
Частые вхождения в течение года с циклонами воздушных масс из Северной Атлантики предопределяют преобладание пасмурной погоды с осадками. За год на равнйнах и плато выпадает около 550–800 мм осадков, а на среднегорных массивах Кольского полуострова – до 1200 мм. Повсеместно годовая сумма осадков превышает испаряемость.
Кольский полуостров и Карелия отличаются обилием рек, озер и болот. Реки часто соединяют озера, образуя единые озерно-речные системы. Они относятся к бассейнам Балтийского, Белого и Баренцева морей. Средний годовой слой стока на равнинах и плато обычно составляет 300–450 мм, а на среднегорных массивах и на севере Кольского полуострова возрастает до 500–800 мм. В теплое время года реки полноводны. У них преобладает снеговое питание и выражено весеннее половодье. Нередко реки имеют пороги и водопады. В частности, на реке Суна известны водопады Кивач и Гирвас. Наиболее значительные по длине реки - Поной (длина 410 км, впадает в Белое море) и Суна (длина 280 км, впадает в Онежское озеро). По водоносности выделяются реки Нева и Свирь.
Самая полноводная река Кольско-Карельской страны Нева вытекает из Ладожского озера и впадает в Финский залив Балтийского моря. Ее длина 74 км, площадь бассейна 280 000 км2, средний годовой расход в устье составляет 2530 м3/с, а годовой сток – 79,7 км3. При прохождении циклонов, сопровождающихся сильными северо-западными ветрами, происходит нагон воды в устьевую часть реки со стороны Финского залива, что в отдельные годы вызывает катастрофические наводнения в Санкт-Петербурге.
По Неве и ее бассейну проходит северная часть Волго-Бал-тийского водного пути, соединяющего Балтийское море с Волгой. В свою очередь, бассейн Балтийского моря посредством Бе-ломорско-Балтийского канала соединен с Белым морем.
Озера занимают около 12% территории Карелии и несколько менее 10% Кольского полуострова. Большинство озер находится в тектонических впадинах, обработанных ледником. На Кольском полуострове выделяются озера Имандра, Умбозеро и Лово-зеро, а в Карелии, прежде всего, Ладожское и Онежское, а также Выгозеро, через которое проходит Беломорско-Балтийский канал, Сегозеро, Топозеро и Пяозеро. Есть сравнительно небольшие моренные озера.
Ладожское озеро (площадь 17 700 км2, наибольшая глубина 230 м, объем 908 км3) – крупнейшее озеро Европы. Его северные берега, сложенные кристаллическими породами, скалисты, изрезаны заливами и мысами. Близ берегов располагаются мелкие острова-шхеры. Южные берега низменные и заболоченные. Озеро замерзает в декабре–феврале. Оно бурное, поэтому по южному берегу проложены обводные судоходные каналы.
Онежское озеро (площадь 9720 км2, наибольшая глубина 127 м, объем 285 км3) уступает Ладожскому озеру по площади почти в 2 и по объему более чем в 3 раза. Его северные скалистые берега изрезаны заливами-губами и несут следы ледниковой обработки. Южные берега, как и у Ладожского озера, низменные и заболоченные. Вдоль южного мелководного берега озера, от истока Свири до устья Вытегры, построен обводной Онежский канал. Посредством Свири Онежское озеро соединяется с Ладожским.
На западе Кольского полуострова создано крупное Верхнетуломское водохранилище на реке Тулома.