2016年，全国平均气温10.36℃，较常年平均气温偏高0.81℃，为1951年以来第三高，仅次于2015年（10.49℃）和2007年（10.45℃）。2016年四季气温均偏高，其中夏季气温为历史最高；除1月偏低、11月接近常年同期外，其余各月均偏高，其中12月偏高2.6℃，为历史同期最高。全国31个省（区、市）中，仅黑龙江平均气温较常年偏低0.2℃，其他省（区、市）气温均偏高，其中青海、甘肃、河南和贵州4省均为1951年以来的历史最高。

2016年，全国年降水量范围为3.5毫米（新疆托克逊）～3494.4毫米（安徽黄山），全国平均降水量730.0毫米，较常年（629.9毫米）偏多16%，比2015年偏多13%，为1951年以来最多。2月和8月降水偏少，3月接近常年同期，其余各月均偏多，其中1月偏多94%，10月偏多55%，均为历史同期最多。