a. Khí hậu
Theo số liệu thống kê của trạm Khí tƣợng thuỷ văn huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn cho thấy KBT nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Một năm chia làm 2 mùa rõ rệt: Mùa mƣa nóng ẩm, mƣa nhiều từ tháng 4 đến tháng 10. Mùa khô lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
- Nhiệt độ: Trung bình năm dao động từ 20-22oC. Nhiệt độ tối cao 30oC, tối thấp 4oC. Nhiệt độ trung bình mùa đông là 11o
- Mƣa: Lƣợng mƣa trung bình năm từ 1.153 - 1.528 mm. Tập trung chủ yếu vào tháng 6 và tháng 7 trong năm, tháng có lƣợng mƣa lớn nhất đạt trên 320 mm. Mùa khô lƣợng mƣa trung bình không vƣợt quá 60 mm/tháng.
- Nắng: Tổng số giờ nắng trung bình khoảng 1450 giờ/năm.
- Gió: Hƣớng gió thịnh hành vào mùa hạ là hƣớng Đông - Nam, về mùa đông là hƣớng Đông - Bắc. Tốc độ gió trung bình đạt 1m/s, song vào những lúc có dông, bão tốc độ gió có thể đạt 27-28 m/s.
- Độ ẩm không khí: Dao động khoảng 75 - 82%, cao nhất là 88% tập trung vào tháng 7 trong năm.
- Sƣơng muối: Thƣờng xuất hiện từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau nhƣng mức độ không cao, ít gây ảnh hƣởng đến sản xuất nông-lâm nghiệp.
b. Thủy văn
Trong khu vực có 1 con suối chính bắt nguồn từ xã Sơn Phú, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang chảy theo hƣớng Tây Bắc qua các thôn Nà Dạ, Bản Eng, Bản Tƣn… của xã rồi đổ ra hồ Ba Bể, có chiều dài khoảng 9 km. Ngoài ra còn suối Tả Han và các khe nhỏ bắt nguồn từ các đỉnh núi đổ vào suối Tả Han. Do hiện tƣợng Caxtơ nên một số khe, suối chảy ngầm trong lòng núi đá.