В холодное время года преобладают северо-западные, северные и северо-восточные ветры. Скорость ветров в прибрежной зоне в среднем 6–8 м/с, а в открытых районах она изменяется от 6 до 12 м/с. Над морем взаимодействуют преимущественно массы континентально арктического и морского полярного воздуха, на границе которых образуется арктический фронт, вдоль которого на северо-восток перемещаются циклоны. Для западной части моря характерны штормы со скоростью ветра до 30–40 м/с и продолжительностью более суток. Среднемесячная температура самых холодных месяцев — января и февраля составляет –1…–4°С в юго-западной и южной частях моря и — –15…–20°С в северных и северо-восточных районах 
В теплое время года преобладают юго-западные, южные и юго-восточные ветры, скорость которых в западной части открытого моря 4–6 м/с, а в восточных районах — 4–7 м/с. В летнее время повторяемость штормов и скорости ветров меньше, чем зимой. В южную часть моря проникают тропические циклоны (тайфуны), вызывающие сильнейшие штормы с ветрами ураганной силы. Среднемесячные температуры воздуха самых теплых месяцев — июля и августа — в пределах моря изменяются от 4°С на севере до 13°С на юге, причем у берегов они выше, чем в открытом море.