云南省地处高原，山峦叠嶂，山地面积占全省总面积的94%。境内地形错综复杂，有众多的山脉、河流和湖泊。有两大地貌类型，西部为横断山纵谷区，东部为广袤的云南高原。
云南省地势北高南低，境内最高点在滇西北德钦县梅里雪山的主峰卡格博峰，海拔高度6740米，最低点在滇东南河口县红河与南溪河的交汇处，海拔高度仅76.4米，两地直线距离约800公里，高度相差6664米，斜面之陡为全国罕见。
云南省概属低纬高原季风气候。四季温差小，干湿季分明，立体气候特征明显。省内有北热带、南亚热带、中亚热带、南温带、中温带、北温带（高原气候区域）等多个气候带类型。
云南省年平均气温以元江站的23.7℃为最高，以德钦站的4.9℃为最低。年平均最高气温的多年平均值以元江站的30.5℃为最，以德钦站的10.8℃为最低。年平均最低气温的多年平均值以元江站19.3℃为最高，以中甸站的-0.6℃为最低，气温年较差以威信站的19.2℃为最大，以西盟站的7.5℃为最小。年极端最高气温最大值42.7℃，1969年5月18日、21日和1987年5月23日在金沙江河谷地带的巧家站出现；年极端最低气温最小值-27.4℃，1982年12月27日在滇西北迪庆高原的中甸站出现。月平均气温多年平均值以元江站6月、7月的28.6℃为最高，以德钦站1月-2.7℃为最低。极端最高地面温度曾达80.4℃，于1960年7月25日出现在元江站；极端最低地面温度为-30.5℃，1969年1月31日在中甸站测得。
云南省年降水量多年平均值以滇西南西盟站的2764.1毫米为最多，该站1968年降水量高达3289.6毫米，为全省之冠。年降水量多年平均值以滇西北金沙江河谷宾川站的568.3毫米为最少；年最少降水量为287.4毫米，1960年出现在金沙江河谷的元谋站。一日最大降水量239.2毫米，1954年8月24日出现在滇南海拔最低的河口站，月降水量以西盟站1010.4毫米为最大值，出现在1970年7月。以上均为气象站观测的记录。另外，有观测记录的年最多降水量出现在滇西南盈江县的昔马，多年平均年降水量为3881.6毫米，1984年达4673.4毫米,1998年最多达5146.0毫米，1984年7月观测到月降水量1943.4毫米，1991年6月22日观测到一日最大降水量285.7毫米。年最少降水量出现在迪庆高原德钦县的奔子栏，多年平均为299.5毫米，1969年最少仅163.4毫米。
云南省年日照时数多年平均值以金沙江河谷地带永仁站的2803.7小时为最多，该站1969年日照时数高达3018.6小时，为全省之冠。年日照时数多年平均值以滇东北盐津站的915.3小时为最少，该站1974年日照时数仅651.9小时，为全省最少值。月日照时数最多值为331.9小时，1987年5月出现在宾川站，月日照时数最少值为0小时，1974年12月出现在滇东北的盐津站和威信站。年日照百分率多年平均值以永仁站的63%为最大，以盐津站的21%为最小。月日照百分率最大值为80%，1987年5月出现在宾川站，最小值为0%，1974年12月出现在盐津站和威信站。
云南省年平均风速多年平均的最大值，平坝区以原下关市的4.1米/秒为最大，山顶上以昆明太华山站的5.8米/秒为最大；以滇西南景洪站的0.5米/秒为最小；1974年太华山站年平均风速6.4米/秒，为全省年的最大值，1967年景洪站年平均风速0.2米/秒，为全省年的最小值。月平均风速多年平均以太华山站3月的8.2米/秒为最大，该站1988年3月平均风速达10.1米/秒，为全省之冠。月平均风速多年平均以景洪站10、11、12月的0.3米/秒为最小，该站1967年11月平均风速为0米/秒，为全省月的最小值。云南省最大风速40米/秒，1961年2月10日和1959年5月2日分别在东川汤丹和昆明太华山站两地测得。
云南省年平均相对湿度多年平均以屏边站和麻栗坡站的86%为最大，该两站有几年达88%，为全省年的最大值。年平均相对湿度多年平均以东川新村站的55%为最小，该站1969年的50%为全省年的最小值。月平均相对湿度多年平均最大值为95%，出现在滇西南西盟站的7月份，该站有几年7月相对湿度达97%，为全省月的最大值。月平均相对湿度多年平均最小值为金沙江河谷地带元谋站的33%，该站1978年3月的28%为全省月的最小值。
云南省降雪初日最早是中甸站，出现在1967年9月15日；降雪终日最迟也是中甸站，出现在1968年的6月11日；降雪期最长为中甸站的271天。
云南省最大积雪深度70厘米，1970年4月1日出现在海拔最高的德钦站；该站1980年降雪日数101天为全省最多，1966年积雪日数84天为全省最多。
云南省年降水日数（≥0.1毫米）多年平均以滇东北威信站的230.7天为最多，以金沙江河谷地带元谋站的92.2天为最少。镇雄站1968年、1974年全年降水日数251天为全省年的最多值，元谋站1969年全年降水日数75天为全省年的最少值。
云南省年暴雨日数（≥50毫米）多年平均以西盟站的9.6天为最多，以德钦站的0.0天为最少。西盟站1971年全年暴雨日数17天为全省年的最多值。
云南省年雷暴日数多年平均以景洪市勐龙站的125.8天为最多，该站1972年全年雷暴日数151天为全省年的最多值。年雷暴日数多年平均以德钦站的23.2天为全省最少，该站1979年全年雷暴日数13天为全年的最少值。
云南省年雾日数多年平均以元阳站的187.3天为最多，该站1964年全年雾日数205天为全省年的最多值。年雾日数多年平均以澄江站的0.2天为最少，该站绝大多数年份都没有雾日出现。
云南省年冰雹日数多年平均以西盟站的5.0天为最多，以巧家站和宾川站的0.2天为最少。
云南省年大风日数（风力8级以上）多年平均以原下关站的151.8 天为最多，该站1961年全年大风日数185天为全省年的最多值。年大风日数多年平均以威信站的0.1天为最少，该站有好多年全年没有出现过大风。
云南省年有霜日数多年平均以中甸站163.4天为最多，该站1962年冬季霜日数达187天，为全省年的最多值。河口、景洪等滇南河谷地带全年无霜。初霜日最早为中甸站，出现在1978年8月22日，终霜日最迟亦为中甸站，出现在1977年6月15日，霜期最长为中甸站的274天，出现在1978年8月22日至1979年5月22日。
云南省年降雪日数多年平均以德钦站的96.3天为最多，该站1979年冬季降雪日数101天为全省年的最多值。
云南省年最长连续降水日数以沧源站的96天为最多，出现在1962年7月14日至10月17日；以东川新村站的6天为最少，出现在1955年的8月22日～27日。最长连续无降水日数以剑川站的130天为最多，出现在1962年11月1日至1963年3月10日；以镇雄站的6天为最少，出现在1977年7月5日～10日。（王 宇）
