Severnaya Zemlya luôn lạnh và khô, với nhiệt độ trung bình là −16 °C (3,2 °F), lượng mưa trung bình hàng năm là 420 mm (16,5 in), và bầu trời thường u ám. Nhiệt độ trung bình tháng dao động từ −29 °C (−20,2 °F) vào tháng 2 đến Lỗi Lua trong Mô_đun:Convert tại dòng 304: attempt to compare number with nil. vào tháng 7. Quần đảo chứng kiến sự dao động nhiệt độ lớn vào những tháng mùa đông. Các cơn lốc bắt nguồn từ áp thấp ở Bắc Đại Tây Dương xuất hiện nhiều nhất vào tháng 9 và tháng 10, và chiếm 30% tổng lượng mưa hàng năm. Tuyết rơi mùa hè là hiện tượng thường thấy vì nhiệt độ luôn quanh mức 0 °C (32 °F), mặc dù nhiệt độ cao hơn sẽ xuất hiện khi khối không khí "ấm" thổi về phía bắc từ Siberia.