Месторасположение ДВГМЗ характеризуется муссонным климатом. Начало зимы (устойчивый переход температуры воздуха через 0^oС), по многолетним наблюдениям, 18 ноября. Зимой преобладают северо-западные ветры, летом - юго-восточные. Зима отличается большой продолжительностью (4,5 мес.), сравнительно низкими для этих широт температурами и сухостью воздуха, большим числом ясных дней. Средняя месячная температура наиболее холодного месяца - января - составляет для о-ва Большой Пелис -11,3^oС, а для материковых пунктов наблюдения Гамов и Посьет -10,3^oС и -11,7^oС, соответственно. На островах зимой обычны ветры с севера, в материковых пунктах наблюдения преобладают западные и северо-западные. Весной южные и юго-восточные  ветры, приносящие холод и  влагу. Повышается количество осадков (на о.Большой Пелис от 16 мм в месяц в январе до 30-75 мм в апреле-июне), средняя месячная температура на о.Большой Пелис с 3,8^oС в апреле поднимется до 12^oС в июне.
Лето начинается с 1 июля (средняя температура переходит через 15^oС) и сопровождается обильными осадками и частыми туманами. Наиболее высокая средняя месячная температура воздуха в августе составляет на о. Большой Пелис 19,9^oС, в Посьете 20,9^oС. Ветры преимущественно юго-восточные. В районе о.Большой Пелис пасмурных дней в июле 80%, августе - 70%, сентябре - 48%; осадков от 115 мм (июль и сентябрь) до 114 мм (август); число дней с туманами в июле - 20, августе - 12, сентябре - 2; влажность в июле 94%, августе 90% и сентябре 80%.
 Осень теплая, сухая, с преобладанием солнечных дней, начинается 11 сентября. Средняя температура воздуха в октябре 9,8^oС, ноябре 0,6^oС; ясных дней 52-53%, осадков в октябре 40 мм, в ноябре 34 мм; первые заморозки отмечаются со второй половины октября.
     Таким образом, климат в районе заповедника характеризуется хорошо выраженной контрастностью.
     Гидрологические условия в водах ДВГМЗ также весьма контрастны. В январе средняя температура моря у поверхности опускается до -1,8^oС, в августе она
достигает у о-ва Большой Пелис 20,5^oС, а в зал. Посьета 23,2^oС. Вертикальное распределение температуры в верхних слоях моря летом в полузакрытых бухтах характеризуется значительным градиентным понижением с глубиной. Так, в зал. Посьета при температуре 22-23^oС у поверхности, на глубине 20 м она равна 12-13^oС. В то же время у островов и мысов разница температур поверхностных вод и вод на глубинах до 30 м не превышает 2-3^oС, что, очевидно, связано с их перемешиванием. В открытой части моря температура летом на глубине 50 м равна 3,4^oС и на 100 м - 1,23^oС.
     Таким образом, зимой воды заповедника сходны по температуре с арктическими, а летом - с субтропическими. Вместе с тем, на сравнительно небольших глубинах температура значительно понижена по сравнению с поверхностными водами, что является предпосылкой для существования в одних и тех же бухтах тепловодных и холодноводных видов.
     Соленость вод у о-ва Большой Пелис находится в пределах 34,0^o/оо (январь) - 32,5 ^o/оо (август). В зал. Посьета она снижается летом до 27,3 ^o/оо, а в опресняемой реками бух. Сивучьей имеются участки с сильно пониженной соленостью, где, соответственно, морской комплекс видов заменяется солоновато водным.
 Воды в акватории заповедника характеризуются относительно высокой прозрачностью по сравнению с другими частями залива, достигая максимума у о-ва Стенина. Цвет воды у берега зеленовато-желтый, у о-ва Стенина зеленовато-голубой. Несмотря на близость большого города и порта и загрязнение Амурского залива, воды, омывающие острова Римского-Корсакова, поражают своей прозрачностью и чистотой. Вполне вероятно, что чистые воды в этом районе - следствие круговорота вод, имеющегося вокруг архипелага Римского-Корсакова и оттесняющего загрязненные воды в другие участки залива.
     Приливы на акватории ДВГМЗ имеют неправильный полусуточный характер и не превышают по амплитуде 0,5 м. В результате сочетания различных видов течений в заливах и у островов возникает весьма сложная гидрологическая обстановка: сильные и устойчивые течения  с перемещением поверхностных и более глубинных вод, круговороты и, наконец, в частности, в некоторых полузакрытых бухтах - столь слабое движение воды, что в летнее время возникает расслаивание вод со значительными различиями температуры у поверхности и у дна.
     Наряду с холодным Приморским течением, идущим с севера на юг, в заливе Петра Великого регистрируются круговые течения, например, вокруг островов Римского-Корсакова и Аскольда, а также течение, проходящее вдоль берега с юга от Кореи на северо-восток. Прибрежное течение постоянно заносит с юга новые для  Приморья виды,  которые  здесь успешно акклиматизируются.