Isparta ili, Akdeniz iklimi ile Orta Anadolu’da hüküm süren karasal iklim arasındaki geçiş bölgesinde yer almaktadır. Bu sebeple il sınırları içinde her iki iklim özellikleri de görülür. İlimizde yarı kurak, az nemli, kışları serin, yazları sıcak bir iklim yaşanır.
İlimizde, yaz-kış ve gece-gündüz arasındaki sıcaklık farkları ne Akdeniz Bölgesi gibi az ne de Orta Anadolu gibi çok fazladır. Isparta ili, Akdeniz Bölgesi’nin yazları sıcak ve kurak, kışları ılık ve yağışlı iklimi ve orta Anadolu’nun kurak iklimi arasında geçiş alanında bulunur. Isparta’nın sıcaklık değişimleri üzerinde denizden uzaklık ve yüksekliğinin etkisi büyüktür. Isparta’nın en sıcak ayları temmuz ve ağustos, en soğuk ayları ise ocak ve şubattır. Isparta’nın 30 yılı aşkın sıcaklık gözlemlerine göre, ilin yıllık ortama sıcaklığı 12,1 °C’dir. İlde tespit edilen en yüksek sıcaklık 40,3 °C, en düşük sıcaklık ise -21,0 °C‘dir. İlde, sıcaklıklara bağlı olarak genelde kasım ayında sonbaharın ilk donları görülmeye başlar, donlu günler bazı yıllar nisan ayının sonlarına kadar sürmektedir. Isparta’da yıllık ortalama donlu günlerin sayısı 69 gündür.
İlimizde yağışların önemli bir kısmı kış ve ilkbahar mevsimlerinde düşer (%69). Akdeniz Bölgesi’nde bulunan Toros Dağları’nın denize paralel olması nedeniyle, nemli ve sıcak hava ilimize kadar ulaşamamaktadır. Bu nedenle ilin iç kesimlerini çevreleyen dağların güneyinde kalan alçak yöreler daha fazla yağış almaktadır. Yağış ortalaması, Sütçüler ilçesinde 895,6 mm gibi bir değere ulaşırken, Şarkikaraağaç ilçesinde yalnız 445,2 mm’dir. İl merkezinde ise ortalama yıllık toplam yağış miktarı 508 mm’dir. Isparta ilinde ortalama yıllık yağışlı gün 95 gündür. Isparta’da dolu şeklinde yağışlar en çok ilkbahar ve sonbahar aylarında görülür.
İlimizde hakim rüzgar yönü güneydoğudur. İkinci derecedeki hakim rüzgar yönümüz ise batı-kuzeybatıdır. İlimizdeki ortalama rüzgar hızı 2,0 m/sn’dir. İldeki kuvvetli rüzgarlı gün sayısı ortalama 33 gündür. Fırtınalı günler ortalaması ise yılda 6 gündür.
Isparta’da günlük ortalama güneşleme müddeti 7,3 saattir. Güneşlemenin en çok olduğu yaz aylarında ortalama günde 10-11 saat, en az olduğu kış aylarında 3-5 saattir. Isparta’da gökyüzünün açık günlerin sayısı yıllık 126 gün, kapalı günlerin sayısı ise 64’tür.
Isparta ilinde, rakımın yüksek olması nedeniyle komşu illere nazaran yıllık kar yağışı fazladır. İlimizde kar yağışları daha ziyade, aralık-mart ayları içinde olmaktadır. Nadiren kasım ve nisan aylarına da kaydığı görülmektedir. Genelde civardaki dağlarda ve yaylalarda uzun süre kalkmayan kar, kent merkezlerinde ve şehirlerarası yollarda uzun süre kalmaz. İl merkezindeki ölçülen en fazla kar kalınlığı 59 cm kadar olmuştur. Isparta’da ortalama yılın 14 günü toprak karla kaplıdır. Çok az olarak bazı yıllarda bu süre artabilmektedir.
Isparta ili, Batı Toroslar’ın üzerinde yer aldığı için genel olarak karstik ve dağlık bir jeolojik yapıya sahiptir. Bölgede özellikle kireçtaşı, dolomit ve mermer gibi karbonatlı kayaçlar yaygındır; bu nedenle mağara, düden ve traverten gibi karstik oluşumlar görülür. Bunun yanında genç tektonik hareketlerin etkisiyle oluşmuş faylar ve grabenler de bulunmaktadır. Göller Yöresi içinde yer alan Isparta’nın jeolojik yapısı, bölgenin dağlık arazisini ve zengin yeraltı su kaynaklarını önemli ölçüde şekillendirmiştir.
Isparta’da iklim, yükselti, topografya, ana kaya ve bitki örtüsünün çeşitliliğine bağlı olarak farklı toprak tipleri görülmektedir. Toprakların önemli bir bölümü kalkerli özellik taşırken, ovalar ve vadi tabanlarında akarsuların taşıdığı malzemeler üzerinde oluşan alüvyal topraklar tarım açısından önemlidir. Dağlık ve eğimli alanlarda ise kolüvyal, kahverengi orman, kestane renkli ve Akdeniz toprakları yaygındır. İlin engebeli yapısı nedeniyle topraklarda erozyon, sığlık, taşlılık, kayalık, drenaj ve yer yer tuzluluk gibi sorunlar görülebilmektedir. Arazi kabiliyetinde özellikle yüksek eğimli ve kayalık alanlar geniş yer kaplarken, tarıma daha elverişli araziler ağırlıklı olarak ova ve vadi tabanlarında toplanmaktadır.
Isparta’da tarım alanlarında elma başta olmak üzere meyvecilik, gül yetiştiriciliği, hububat, sebzecilik ve yem bitkileri önemli faaliyetlerdir. Özellikle elma ve gül üretimi ilin tarımsal kimliğinde öne çıkmaktadır. Ormanlar ilin geniş bir bölümünü kaplamakta; karaçam, kızılçam, sedir, ardıç ve meşe başlıca ağaç türlerini oluşturmaktadır. Akdeniz ikliminin etkili olduğu daha düşük kesimlerde ise maki ve yabani zeytin gibi bitkilere rastlanmaktadır. Yükselti ve iklim farklılıkları nedeniyle Isparta’da ova, orman, maki, mera ve yüksek dağ çayırları gibi çeşitli bitki örtüsü alanları bulunmaktadır. Bu doğal çeşitlilik, yaban hayatının da zengin olmasını sağlamaktadır. İlde yaban domuzu, tilki, tavşan, kurt, karaca, dağ keçisi ve çeşitli kuş türleri gibi birçok yabani hayvan yaşamaktadır. Göller ve diğer tatlı su kaynakları ise sazan ve benzeri su canlıları için yaşam alanı oluşturmaktadır.