秦皇島市的氣候類型屬於暖溫帶，地處半濕潤地帶，屬於溫帶大陸性季風氣候。由於海洋的巨大影響，氣候溫和，春季少雨幹燥，夏季溫暖無熱，秋季涼爽晴朗，冬季漫長無嚴寒。該地區地形多變，但氣候影響不大。2013年最低氣溫-18℃，最高氣溫35℃。2016年最低氣溫達到-24℃。
秦皇島地區的動物區系屬於溫帶森林草原農田動物區系，是遷徙動物的經過地和停歇地，尤其是候鳥的必經之地。有豐富的動物資源。陸棲脊椎動物4綱29目85科417種，其中候鳥369種，被譽為世界“四大觀鳥基地”之壹。