Cea mai mare parte a Dobrogei are un climat de ariditate, cu temperaturi medii mari (10o-11oC), temperaturi ridicate vara (22o-23oC), precipitatii reduse (in jurul valorii de 400mm/an), zile tropicale si secete frecvente; bate frecvent Crivatul, geros iarna si uscat vara. Spre litoral exista un climat cu influente pontice, mai moderat termic, brize diurne si insolatie puternica. u8o13oz
Influenta cresterii altitudinii este relativ redusa. La altitudini de peste 300m (in nordul Dobrogei) exista un climat de dealuri joase, cu o temperatura medie mai scazuta (9o-10oC) si precipitatii mai bogate (500-600mm/anual).
Temperatura medie a lunii celei mai reci (ianuarie) este pe cea mai mare intindere de -1o - -2oC, dar in extremitatea sud-estica (zona Mangalia) este pozitiva: acest areal din apropiere de Mangalia este asadar cea mai calduroasa regiune iarna.
Amplitudinea termica anuala este destul de diferentiata; 23o-24oC in jumatatea "dunareana" a Dobrogei si 21o-22oC in jumatatea "maritima" a climatului litoral. In mod similar se ajunge pe litoral la 10-20 zile tropicale, fata de 30-40 zile spre Campia Romana.
O particularitate climatica a Dobrogei este ca zona litorala (alaturi de Delta Dunarii) este cea mai secetoasa regiune din tara, cu precipitatii mai mici de 400mm/anual in interiorul podisului.
Reteaua hidrografica a Dobrogei este formata din: Dunare, raurile interioare podisului, Canalul Dunare-Marea Neagra, lacuri, ape, subterane si Marea Neagra.
Dunarea margineste Dobrogea prin sectorul baltilor (Balta Ialomitei, de la Ostrov la Harsova si Insula Mare a Brailei, de la Harsova la Macin) si al Dunarii Maritime, in nord.
Principalele rauri interioare sunt: Taita siTelita, care se varsa in lacul Babadag, Slava, care se varsa in lacul Golovita, Casimcea, cel mai important rau dobrogean, care se varsa in Lacul Tasaul. La acestea se adauga raurile semipermanente din sudul Dobrogei, care se varsa in Dunare prin intermediul limanelor fluviale dintre Ostrov si Cernavoda.

Valea Carasu, in trecut cu izvoare la 5km vest de Constanta, varsarea in Dunare la Cernavoda si un curs abia perceptibil, datorita pantei reduse, a fost utilizata pentru proiectarea si construirea traseului Canalul DunareMarea Neagra; acest canal, in lungime de 64km, leaga Dunarea de Marea Neagra intre Cernavoda si Agigea, la cele doua capete existand cate un sistem de ecluze.
A fost construita si o derivatie de la Poarta Alba la Midia (Canalul Poarta Alba-Midia). Canalul Dunare-Marea Neagra utilizat pentru navigatie va spori in importanta o data cu activizarea magistralei fluviale fluviale transeuropene, dintre Marea Nordului (rotterdam) si Marea Neagra (Constanta).
Principalele lacuri dobrogene sunt: limanele maritime (Techirghiol, Tasaul, Mangalia, Babadag), lagunele (Siutghiol si laguna Razim-Sinoe care este considerata o subdiviziune a Deltei), limanele fluviale (Bugeac, Oltina, Vederoasa), precum si lacurile de acumulare pe micile rauri cu apa semipermanenta din sudul Dobrogei.
Apele subterane sunt, in partea de sud, la adancimi mari si slabe calitativ, iar in partea de nord, mai bogate cantitativ, datorita acumularii lor in patura detritica.
Marea Neagra este o componenta hidrografica proprie Dobrogei si Deltei, care determina formarea unei unitati regionale distincte: zona litorala, platforma continetala si litoralul romanesc al Marii Negre.