四川七曲山国家森林公园所在地属北亚热带季风气候湿润区，北有秦岭为屏障，受南来海洋性暖温气流影响，其主要特征是：气候温和，四季分明，雨量充沛，冬暖春早，夏热秋凉，日照充足，无霜期长，年降雨分配不均，一般冬春少雨，夏常伏旱，秋多霪雨。

根据四川梓潼气象部门有关资料记载，公园内年平均温度为14.8℃，最冷月（1月）平均气温4.5℃，最热月（7月）平均气温23.5℃，极端最低温—6℃，极端最高温36℃，全年稳定通过10℃的积温为5210.0℃。平均降雨量992膏毫米，且雨热同季，相对湿度达76%，全年无霜期约260天。水热条件适度，有利于森林植物的生长发育。冬有积雪，一般年份公园内寨子山一带积雪厚度达20厘米。

公园属涪水系，潼江从七曲山下环绕而过，为梓潼县第一大河，涪江一级支流；公园内沟渠、塘堰、水库众多。该公园的建设，对涵养水源、保持水土、改善生态环境均有重要作用。