太湖流域位于中纬度地区，属湿润的北亚热带气候区。
气候具有明显的季风特征，四季分明。
冬季有冷空气入侵，多偏北风，寒冷干燥；春夏之交，暖湿气流北上，冷暖气流遭遇形成持续阴雨，称为“梅雨”，易引起洪涝灾害；盛夏受副热带高压控制，天气晴热，此时常受热带风暴和台风影响，形成暴雨狂风的灾害天气。
非地带性土壤有三类，其中滨海平原盐土分布于杭州湾北岸与上海东部平原，冲积平原草甸土分布于沿江广大的冲积平原；沼泽土分布于太湖平原湖群的沿湖低地。
耕作土壤主要为水稻土。
太湖流域的自然植被主要分布于丘陵山地。
丘陵山地的现存自然植被，从北向南植被组成与类型渐趋复杂，长绿树种逐渐增多。
北部为北亚热带地带性植被落叶与常绿阔叶混交林，宜溧山区与天目山区均有中亚热带常绿阔叶林分布，但宜溧山区的常绿阔叶林含有不少落叶树种，不同于典型的常绿阔叶林。