Klimaet i Magadan er subarktisk. Vintrene er lange og svært kalde, med opp til seks måneder med temperaturer under null, slik at bakken er permanent frossen. Permafrost og tundra dekker mesteparten av regionen. Vekstsesongen er på bare hundre dager. Gjennomsnittstemperaturene ved kysten av Okhotskhavet spenner fra ÷22 °C i januar til 12 °C i juli. Gjennomsnittstemperaturene i innlandet spenner fra ÷38 °C i januar til 16 °C i juli.