* Khí hậu
Khu vực VQG Xuân Thuỷ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mùa đông lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, đầu mùa đông không khí lạnh khô, cuối mùa đông không khí lạnh ẩm. Mùa hạ nóng ẩm từ tháng 5 đến tháng 9, thƣờng xuyên xuất hiện dông bão và áp thấp nhiệt đới.
- Tổng lƣợng bức xạ lớn, từ 95 - 105 kcal/cm2/năm, tổng nhiệt năm từ (8.000 - 8.500 0c).
- Nhiệt độ trung bình năm khoảng 240c, biên độ nhiệt trong năm rất lớn (thấp nhất là 6,80C và cao nhất là 40,10
C)
- Lƣợng mƣa trung bình năm đạt 1.175 mm, tổng số ngày mƣa trong năm là 133 ngày, năm có lƣợng mƣa cao nhất là 2.754mm và thấp nhất là 978mm.
- Hai hƣớng gió chính trong năm ở khu vực là hƣớng đông Bắc từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, hƣớng gió Đông Nam từ tháng 4 đến tháng 9.
- Độ ẩm không khí khá cao, dao động trong khoảng từ 70 - 90%. Các tháng 10, 11, 12 có độ ẩm thấp, thƣờng nhỏ hơn 75%. Các tháng 2, 3, 4 có độ ẩm rất cao, thƣờng đi kềm với mƣa phùn.
* Thuỷ văn
Khu vực VQG Xuân Thuỷ thuộc chế độ nhật triều với chu kỳ khoảng 25 giờ, ngoài ra còn có trƣờng hợp lặp triều nhƣng ít. Biên độ lặp triều trung bình từ 1,5 đến 1,8m, lớn nhất là 4m và nhỏ nhất là 0,25m.
Độ mặn nƣớc biển của khu vực biến thiên phụ thuộc vào pha của thuỷ văn và chế độ lũ của sông Hồng. Vào mùa đông, độ mặn trung bình của nƣớc biển tƣơng đối đồng nhất khoảng 18 - 30%. Vào mùa hè, độ mặn trung bình thấp hơn mùa đông, dao động trong khoảng 20 - 27%.