Klimat Teren Okręgu leży w trzech strefach klimatycznych: polarnej, subpolarnej i umiarkowanej chłodnej. Miejscowy klimat charakteryzuje się dużymi zmianami temperatury i innych warunków pogodowych na przestrzeni roku, długą, chłodną i surową zimą z silnymi burzami śnieżnymi i zamieciami.
Najniższa zanotowana temperatura to –56 °C. Lato jest krótkie, średnio trwa ok. 50 dni.
Strefa klimatu polarnego obejmuje wyspy na Morzu Karskim oraz północną część Półwyspu Jamał i Półwyspu Gydańskiego. Tu właśnie najbardziej widoczne są cechy klimatu Okręgu: zima jest bardzo długa i ciężka, a burze śnieżne i zamiecie – najsilniejsze. Także tu notuje się najniższe temperatury (absolutne minimum –56 °C).
W okresie zimowym grubość pokrywy śnieżnej nie przekracza 40 cm. Wiosna pojawia się późno. Temperatury nocą nie spadają poniżej 0 °C jedynie w lipcu. Często występuje wysoki poziom zachmurzenia. Jesienią do pochmurnej pogody dołączają silne wiatry.
Temperatura zwykle spada na stałe poniżej zera już we wrześniu, czasami jednak zdarzają się cieplejsze lata i wówczas w czasie dnia przyjmuje ona wartości dodatnie jeszcze w październiku, a wody zamarzają dopiero w listopadzie.