涞源气候宜人，属暖温带半湿润季风气候区，山地气候特点显著，年最高平均气温21.8℃（7月），比北京、天津、石家庄、保定等平原城市低约5℃，比北戴河低3.6℃，比承德低2.7℃。气温高于30℃的炎热日数年约6.9天，所以涞源又称“凉城”。
涞源春天比华北平原迟20天，四月下旬，当山脚下山花盛开时，山谷中冰瀑才开始融化，一直持续到5月上旬。
涞源境内群山起伏，“八山一水一分田”，沟谷纵横，山间分布大小盆地。整个地势西北高，东南低，最高处是犁华尖，海拔2144.7米，最低处是玉皇沟门，海拔只有350米，相对高差1794米。境内主要行洪河道有拒马河和唐河，均属大清河水系，总长79.65公里，年总径流量为4.66亿立方米。
涞源境内，已知有泉眼102处，流量大于2升/秒的有30多处，涞源的泉之多，出水量之大，在缺水的华北地区是首屈一指的，诸泉之中的涞源县城的3大泉群为代表，即涞水源（北海泉群），易水源（南关泉群），拒马源（旗山泉群），涞水源和易水源在县城东部的林间汇合，“涞易合流”是涞源古十二景之一。涞源境内风景区各具特色，有全国独一无二的大理岩峰林地貌——白石山，有“脚踏花草地，手摸白云天”的空中草原，有百里大峡谷——仙人峪，有直壁为瀑布、缓石成溪潭的十瀑峡等自然风景区和唐代的兴文塔、辽代的阁院寺、全国保存最完好的原汁原味的石头长城等人文资源。
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