Климат Гомеля умеренно-континентальный. Характерно тёплое лето и мягкая зима, что обусловливается частым приносом тёплых морских воздушных масс с Атлантики господствующим западным переносом. Зимой преобладают ветры южного направления, летом — западного и северо-западного. Поверхностные воды представлены реками, озёрами, прудами. Через город протекает судоходная река Сож, одна из крупнейших рек Белоруссии. В черте города в неё впадает река Ипуть.