Marmara iklimi, Karasal iklim, Karadeniz iklimi ve Akdeniz iklim arasında bir geçiş özelliği göstermektedir. Buna bağlı olarak doğal bitki örtüsünü güney ve alçak kesimlerde Akdeniz kökenli bitkiler, yüksek kesimlerde kuzeye bakan yamaçlarda Karadeniz bitki topluluğu özelliğindeki nemli ormanlar oluşturmaktadır.
Marmara iklimi, Karasal iklim, Karadeniz iklimi ve Akdeniz iklim arasında bir geçiş özelliği göstermektedir. Buna bağlı olarak doğal bitki örtüsünü güney ve alçak kesimlerde Akdeniz kökenli bitkiler, yüksek kesimlerde kuzeye bakan yamaçlarda Karadeniz bitki topluluğu özelliğindeki nemli ormanlar oluşturmaktadır.
Kıyı boyunca 5–6 °C olan en soğuk ay ortalama sıcaklığı iç kesimlere doğru gidildikçe azalır. Karasal etkilere açık Tekirdağ 4,3 °C ile öteki kıyı yerleşmelerine göre daha düşük bir ortalamaya sahiptir. Güney Marmara Bölümü’nde de en soğuk ay ortalamaları yaklaşık 5 °C dir. En sıcak ay ortalamaları hiçbir yerde 21 °C'nin altına inmediği gibi hiçbir yerde de 25 °C'yi bulmaz. Marmara Bölgesi’nde günümüze değinen düşük sıcaklık Bursa’da -25,7 °C (9 Şubat 1929), en yüksek sıcaklık ise Balıkesir'de 43,7 °C (23 Ağustos 1958) olarak saptan-mıştır. Yağış rejimi bakımından Akdeniz yağış rejiminin hafiflemiş biçimi görülür. En kurak mevsim yaz, en yağışlı mevsim ise kıştır. Yıllık ortalama yağış miktarı genelde 500-1.00 mm arasında değişir. Bölgede ortalama kar yağışlı gün sayısı genellikle 10 günden azdır. İç kesimlerde bulunan ve İç Anadolu’ya yakınlığı iklim olaylarına yansıyan Bilecik’te ise kar yağışlı gün sayısı 19,5 gündür.