a. Khí hậu:
Theo số liệu quan trắc của trạm khí tượng Như Thanh cho thấy:
- Nhiệt độ trung bình hàng năm: 23,30C
- Nhiệt độ cực tiểu: 30 C (tháng 1)
- Nhiệt độ cực đại: 410C (tháng 5) - Tổng lượng mưa cả năm: 1.790 mm - Độ ẩm trung bình hàng năm: 85%
- Tổng nhiệt cả năm: 8.5000C
Khu vực Vườn Quốc gia Bến En có gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, gió Tây Nam từ tháng 4 đến tháng 10. Đôi khi có các đợt gió Lào khô nóng vào tháng 6 hoặc tháng 7 hàng năm.
Lượng mưa trong vùng khá cao và phân làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 tới tháng 11 chiếm 90% tổng lượng mưa trong năm thường gây nên những trận lũ lớn. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chỉ chiếm 10% tổng lượng mưa hàng năm nhưng thường có mưa phùn và bốc hơi từ hồ Bến En nên giữ được độ ẩm cho cây cối trong vùng.
b. Thủy văn:
Khu vực VQG Bến En có hệ thống sông chính là Sông Mực nằm trọn trong địa giới VQG Bến En, toàn bộ thủy vực gồm 4 suối lớn:
- Suối Hận, dài khoảng 16 km, bắt nguồn từ núi Bao Cù và Bao Trè; - Suối Thổ dài 20 km, bắt nguồn từ Núi Cọ chảy qua Làng Quảng; - Suối Cốc dài khoảng 11 km, bắt nguồn từ núi Voi qua Làng Cốc; - Suối Tây Toọn dài 15 km, bắt nguồn từ dãy núi Tèo Heo, Roọc Khoan chảy qua Bình Lương, Làng Yên.
+ Hồ Bến En có dung tích biến động từ 250-400 triệu m3 nước, là thủy vực của 4 suối chính ở trên, diện tích của hồ trên 2000ha đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho nông nghiệp 4 huyện Như Thanh, Như Xuân, Nông Cống và Tỉnh Gia, cũng như nuôi trồng thủy sản.
+ Nước ngầm: Là kho dự trữ nước điều tiết cho các dòng chảy về mùa khô, phụ thuộc vào độ dày phong hóa và lượng mưa hàng năm. Qua khảo sát cho thấy một số khu vực chỉ cần khoan 1-2 m đã có nước, khu vực sâu nhất 7-8m, mức độ chênh lệch mực nước ngầm trong năm lớn 1-2m.