伏尔加河特点是盆地气候，从北至南变化很大。从源头至卡马河口为温和气候带，冬季寒冷、多雪，夏季温暖而相当潮湿。从卡马河至窝瓦山下方，夏季炎热、干燥，冬季寒冷但很少降雪。愈向南和东，温度愈增，而降水量愈减。
