Hokkaido được biết đến với mùa hè mát mẻ và mùa đông băng giá. Hầu hết các hòn đảo rơi vào vùng khí hậu lục địa ẩm với phân loại khí hậu Köppen là Dfb (hemiboreal) ở hầu hết các khu vực trừ Dfa (lục địa nóng ẩm mùa hè) ở một số vùng đất thấp nội địa. Nhiệt độ trung bình vào tháng 8 là từ 17˚C đến 22˚C trong khi nhiệt độ trung bình của tháng 1 là -12˚C đến -4˚C tùy theo độ cao và khoảng cách đến bờ biển, mặc dù nhiệt độ ở phía tây của đảo có xu hướng ấm hơn một chút so với phía đông. Nhiệt độ cao nhất từng được ghi nhận là 39,5C vào ngày 26 tháng 5 năm 2019.[29]

Phần phía bắc của Hokkaido có kiểu quần xã taiga[30] với tuyết rơi đáng kể. Tuyết rơi rất khác nhau, từ 11 mét trên những ngọn núi nằm sát biển Nhật Bản xuống khoảng 1,8 mét trên bờ biển Thái Bình Dương. Hòn đảo có xu hướng có những cơn bão tuyết khiến các vùng bị cô lập do những trận tuyết kéo dài, trái ngược với những cơn mưa liên tục ở khu vực Hokuriku. Tổng lượng mưa thay đổi từ 1.600 mm ở vùng núi của bờ biển Nhật Bản đến khoảng 800 mm (thấp nhất ở Nhật Bản) trên bờ biển Okhotsk và vùng đất thấp nội địa và lên tới khoảng 1.100 mm ở phía Thái Bình Dương.

Không giống như các đảo chính khác của Nhật Bản, Hokkaido thường không bị ảnh hưởng của mùa mưa vào tháng 6-7 và không có khí hậu nóng ẩm điển hình của mùa này. Do khí hậu điển hình, mùa hè trên đảo quấn hút các du khách khắp Nhật Bản.

Trong mùa đông, những bông tuyết lâu cứng và một số ngọn núi ở Hokkaido khiến cho nơi đây trở thành nơi thi đấu thể thao mùa đông tốt nhất ở Nhật Bản. Tuyết thường bắt đầu rơi từ những vùng cự đông vào tháng 1 và những khu trượt tuyết như Niseko, Furano, Rusutsu thường hoạt động từ tháng 12 đến tháng 4. Hokkaido đánh dấu mùa đông với Lễ hội tuyết Sapporo. Vào mùa đông, các tuyến hàng hải trên biển Okhotsk thường khá phức tạp vì có những tảng băng trội bị vỡ vụn đến từ Bán đảo Kamchatka. Với gió mạnh xuất hiện suốt mùa đông, các hoạt động hàng hải và hàng không cùng ngành du lịch tại bờ biển phía bắc Hkkaido thường được tạm dừng ngoài bờ biển phía bắc Hokkaido. Các cảng trên Thái Bình Dương và biển Nhật Bản thường quanh năm không có băng, mặc dù hầu hết các con sông đóng băng trong mùa đông.