Theo phân vùng khí hậu, xã Hùng Sơn chịu ảnh hưởng của vùng khí hậu vùng núi phía bắc, nhiệt độ trung bình năm là 21,5 0c nhiệt độ cao trung bình năm là 28,10
c vào các tháng 6 và tháng 7, nhiệt độ tối thấp trung bình là 150c vào các tháng 12 và tháng 1, tháng 2. Mùa đông thường xuất hiện sương muối.
Lượng mưa trung bình năm là 1718,9mm - 1850mm. Nhìn chung lượng mưa phân bố trong năm không đều. Cụ thể: Mùa mưa từ tháng 5 - tháng 9 chiếm 70% lượng mưa cả năm, tập trung chủ yếu vào tháng 6,7,8. Mùa khô từ tháng 11 - tháng 4 năm sau. Mùa này chỉ chiếm 10 - 20% lượng mưa cả năm.
Độ ẩm: Độ ẩm trung bình năm dao động từ 70% - 80%, trong đó tháng 3 là tháng có độ ẩm cao 85%, tháng 12 có độ ẩm thấp nhất là 70%.
Gió: Có 2 loại gió chính, gió mùa Đông Bắc và gió Đông Nam.
+ Gió mùa Đông Bắc kèm theo khí hậu lạnh làm ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng vụ Đông Xuân, thường xuất hiện vào tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau, đôi khi xuất hiện một số đợt sương muối.
+ Gió Đông Nam xuất hiện từ tháng 4 đến tháng 11 trong năm khí hậu mát mẻ kèm theo mưa nhiều.
+ Ngoài ra còn gió Tây Nam thường xuất hiện xen kẽ trong mùa thịnh hành của gió Đông Nam, mỗi đợt kéo dài từ 2 – 3 ngày, gió Tây Nam khô, nóng ẩm, độ ẩm không khí thấp, nhiều khi xuất hiện sương muối.
Do đặc điểm của vị trí địa lý, địa hình địa mạo của xã mang đầy đủ tính chất nhiệt đới gió mùa nên mùa hạ nóng ẩm, mưa nhiều và mùa đông lạnh, hanh khô.
Thủy văn: Qua số liệu thống kê cho thấy xã có 2.35ha đất mặt nước nuôi trồng thủy sản, 19.04 ha đất thủy lợi và 85.78 ha sông suối và mặt nước chuyên dùng chế độ dòng chảy của các dòng suối và trữ lượng nước của các hồ đập phụ thuộc nhiều vào lượng mưa hàng năm.
2.2.1.3.Tài nguyên rừng:
Rừng của xã Hùng Sơn dần được khôi phục thông qua các chính sách phủ xanh đất trống đồi trọc của Nhà nước và đang tăng trưởng khá. Diện tích rừng có 229.86ha chiếm 18.39% tổng diện tích tự nhiên toàn xã. Đến nay rừng của xã thực sự là tài nguyên quan trọng, hàng năm cho hàng trăm mét khối gỗ, củi, cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng cơ bản của nhân dân.
Hiện nay rừng của xã đang phát triển tốt, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái, giữ nước đầu nguồn, cải thiện cảnh quan đồi núi. Do rừng được khôi phục đã tạo điều kiện cho các thảm thực vật quan trọng phát triển trở lại làm đa dạng sự phát triển của thiên nhiên. Đặc biệt hiện nay rừng của xã đã từng bước góp phần vào việc dịch chuyển cơ cấu cây trồng theo hướng nông lâm kết hợp, tạo thêm việc làm cho hàng trăm lao động.