渭河平原属温带季风性气候，年均温6～13℃，冬季最冷月1月，均温在-5℃左右，夏季最热月一般出现在7月份，月均温30℃左右。年降水量500～800毫米，其中6～9月份占60%，多为短时暴雨，冬春降水较少，春旱、伏旱频繁。
渭河由西向东横贯关中平原，干流及支流泾河、北洛河等均有灌溉之利，中国古代著名水利工程如郑国渠、白渠、漕渠、成国渠、龙首渠都引自这些河流。关中平原自然、经济条件优越，是中国历史上农业最富庶地区之一。又因交通便利，四周有山河之险，从西周始，先后有秦、西汉、隋、唐等13代王朝建都于关中平原中心，历时千余年。
关中平原为中国工、农业和文化发达地区之一，全国重要麦、棉产区。小麦占耕地面积50%左右,棉花主要分布于泾惠渠、洛惠渠、渭惠渠3大灌区，近些年植棉区由西向东转移，是陕西省重点产棉区。
