柯桥区位于浙江中北部地区，北部地处绍虞平原，南部紧靠会稽山脉。气候温和，四季分明，雨量充沛，降水时间分布季节性明显。属于东亚季风区，季风气候显著。

年平均气温17.0℃，最低年平均气温15.8℃，出现在1984年；最高年平均气温18.7℃，出现在2007年；最冷月份为1月，最低月平均气温0.3℃，出现在1977年1月。最暖月为7月，最高月平均气温31.6℃，出现在2003年7月。历史极端最高气温39.9℃，出现在2003年7月17日和2009年7月19日。历史极端最低气温-10.2℃，出现在1991年12月29日。

年平均降雨量1469.8mm，最多年雨量为1806.2mm，出现在1975年；最少年雨量为911mm，出现在1967年。汛期主要集中在5月到10月。年平均雨日为158.6天，年最多雨日达227天；年最少雨日为134天。年平均相对湿度78.9%。年平均日照时数为1803.9小时。主要气象灾害有：台风，暴雨，大风，雷暴，高温，低温连阴雨，冰雹，寒潮等。