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飛騨北部全域と飛騨南部・美濃地方の両白山地・伊吹山地のふもとは日本海側気候、それ以外の地域は太平洋側気候となっている。県内全域で内陸性気候をあわせ持ち、一部地域は豪雪地帯・特別豪雪地帯でたびたび大雪に見舞われる。

美濃地方は低い山に囲まれているということもあって、夏は暑く冬は寒い。特に東濃の多治見市では毎年国内の最高気温を記録している（2007年8月16日、国内過去最高気温となる40.9度を記録した）。夏期には内陸性の気候に加え、ヒートアイランド現象、さらに西風が吹いた際には関西地方の熱風が伊吹山系によりフェーン現象を起こしてさらに気温が上昇するため、高温を記録することが多く「岐阜が日本で一番暑苦しい」と言う人も多い。

飛騨地方は標高も高いこともあり気温は美濃地方と比べると低いが、夏期には猛暑日を記録することもある。冬期は内陸山間部では気温が低く、特に高山市荘川町六厩（むまや）は、亜寒帯湿潤気候で本州の人が住んでいる土地では一番寒いと言われており、1981年2月28日には-25.4度を記録した。

岐阜県の気象データ