渤海地处北温带,夏无酷暑,冬无严寒,多年平均气温10.7℃,降水量500-600毫米,海水盐度为30‰。渤海水温变化受北方大陆性气候影响,2月在0℃左右,8月达21℃。严冬来临,除秦皇岛和葫芦岛外,沿岸大都冰冻。3月初融冰时还常有大量流冰发生,平均水温11℃。由于大陆河川大量的淡水注入,又使渤海海水中的盐度仅为30PSU,是中国近海中最低的。
冬季,渤海由于强寒潮频繁侵袭而出现结冰现象。自11月中、下旬至12月上旬,沿岸从北往南开始结冰;翌年2月中旬至3月上、中旬由南往北海冰渐次消失,冰期约为3个多月。1-2月,沿岸固定冰宽度一般在距岸1千米之内,而在浅滩区宽度约5-15千米,常见冰厚为10-40厘米。河口及滩涂区多堆积冰,高度有的达2-3米。在固定冰区之外距岸20-40千米内,流冰较多,分布大致与海岸平行,流速50厘米/秒左右。