襄垣县大陆性气候特征明显,年平均气温8°- 9℃,四季分明。七、八、九月气温最高,平均达23.4℃,极端最高气温为38.1℃。十二月、一月、二月气温最低,平均为-8.1℃,极端最低气温为-29.1℃。年平均降雨量在550毫米左右,大部分集中于七、八、九三个月。全年无霜期一般为166天左右,最短118天,最长可达195天。
襄垣县属海河流域,地处浊漳河上游。浊漳河的三大干流---西源、南源、北源,分别从境内的贺家垴、南沟、吴北入境。西源、南源在古韩镇甘村汇合,至善福镇合河口与北源汇合,注入黎城。境内还有史水、郭水、郝水等十多条主要支流和数百条小溪,大小河流纵横交错,河流总长度为90.5公里。全县共有水库14座,其中后湾水库为全县最大,是山西六大水库之一,年进水量1.3-1.5亿立方米,总库容量9890万立方米。全县水资源总量为7.8亿立方米。