Згідно фізико-географічного районування територія парку належить до зони змішаних лісів Волинського Полісся.
Клімат – помірно-континентальний, з м’якою зимою і відносно теплим та вологим літом. Західне положення території сприяє вторгненню морських та полярних мас, а місцеві кліматоутворюючі фактори, зокрема, низинний характер території та велика кількість озер сприяють формуванню мікрокліматичних особливостей поозер’я. Тому клімат тут наближається до помірно-морського клімату Західної Європи.
Для поозер’я характерний континентальний тип річного ходу опадів з максимумом в літні місяці (67-70 мм) та мінімумом в січні-березні (25-27 мм). В середньому за рік випадає близько 500 мм опадів. За теплий період випадає 71 % річної кількості опадів. Майже кожен рік можна чекати близько 150 днів з опадами і 60 днів зі слідами опадів.
Шацьке поозер’я характеризується значними рекреаційними кліматичними ресурсами. Період з комфортною температурою вище 15 С починається з другої половини травня і триває 106-120 днів.
Аналіз кліматичних показників засвідчує наявність тенденцій до кліматичних змін. За більшістю місяців зафіксоване перевищення середньої місячної температури повітря.
В цілому, клімат Парку сприяє інтенсивному рельєфоутворенню, формуванню лісової, лучної і болотної рослинності, багатоцільовому господарському використанню території та широкому розвитку рекреації.