El tipus de clima que caracteritza un territori ve determinat pels factors: latitud, altitud, distància al mar i orientació, i pels elements climàtics: temperatures, precipitacions i vents. Dintre del context català, el clima del Paratge Natural de Poblet és típicament mediterrani, amb estius calorosos i eixuts. Així i tot, és un clima mediterrani amb matisos, ja que té una tendència a la continentalitat, sobretot en les zones de més altitud, que esdevé cap a un clima de muntanya mitjana.

El Paratge es troba dins les coordenades 41º 19' 38'' i 41º 23' 9'' de latitud nord, és a dir, entre l'extrem sud i el límit nord del Paratge hi ha una diferència latitudinal de tan sols 4' 30''.

Pel que fa a l'alçada, oscil·la entre els 400 i els 1200 metres d'altitud. A mesura que augmenta l'alçada disminueixen les temperatures, això comporta un clima més fred en els sectors més enlairats de l'espai.

La distància del mar influeix de forma considerable sobre la Conca de Barberà i sobre el Paratge Natural, conseqüència de la relativa proximitat de la Mediterrània (uns 40 km), amb tot, aquesta influència es veu esmorteïda per la presència de la Serralada Prelitoral Catalana.

L'orientació general del Paratge vers el nord, també influeix en el seu clima, apareixent com una gran obaga. Així, la major part de les barrancades es troben obertes al nord, amb vessants orientats cap a l'est/sud-est i l'oest/nord-oest però, els diferents comellars, que esdevenen afluents perpendiculars dels principals barrancs, acaben proporcionant també costers encarats a migdia i al nord.

Les dades sobre temperatures i precipitacions confirmen el caràcter general mediterrani del clima del Paratge però, per exemple, en el cas de llocs més elevats com la casa forestal de la Pena (880 m), existeix una tendència a un clima submediterrani, de muntanya mitjana, ja que les glaçades nocturnes hi sovintegen des del novembre fins a l'abril.

La latitud de la comarca (entre els 40 i els 41º de latitud N) i les masses d'aire de diferent procedència tenen incidència en les temperatures produint variacions considerables. Per això, tot i que el clima mediterrani és caracteritza pel seu caràcter temperat i benigne, la tendència a la continentalitat del Paratge comporta diferències notables entre les temperatures mitjanes dels mesos d'estiu o les dels mesos d'hivern, amb diferències entre els mesos de juliol/agost i gener al voltant dels 16,5ºC. També existeixen diferències remarcables entre les temperatures mínimes nocturnes i les màximes diürnes a la primavera, la tardor i alguns dies d'hivern provocant grans oscil·lacions tèrmiques.

Pel que fa a les precipitacions, les mitjanes anuals ronden els 500 i els 600 l/m 2 , però existeixen grans variacions segons els anys, irregularitat típicament mediterrània. Les estacions més plujoses són la primavera i la tardor, pel contrari, als estius i als hiverns les precipitacions escassegen. Essencialment àrids són els estius com a conseqüència de coincidir l'estació més seca amb la més calorosa. La major part d'aquesta precipitació és en forma de pluja, tot i que en les carenes i puntes elevades (per sobre dels 900 m), les nevades es donen amb una mitjana aproximada de 5 dies per any. Les pluges són provocades per masses d'aire de ponent, vingudes de l'Atlàntic, o bé, de masses d'aire de llevant, procedents de la Mediterrània.

Si parlem de dades de radiació solar (irradiació global diària), trobem una mitjana al Bosc de Poblet durant el mes de juliol al voltant de 22 MJ/m 2 . Pel que fa al mes de gener, aquesta radiació solar es troba en valors entre 5 i 6 MJ/m 2 .

Les Muntanyes de Prades constitueixen un massís que sovint no és prou alt per arribar a desencadenar les tempestes típiques d'estiu de muntanya, però s'acumulen nuvolades que, tot i no produir precipitació, redueixen la radiació solar i augmenten la humitat relativa de l'aire, ajudant així a moltes espècies vegetals a superar el període estival, rigorós en els climes mediterranis.

Al Paratge Natural un dels vents més comuns és la marinada, vent fresc i humit, que bufa les tardes i vespres d'estiu procedent de la costa. El serè és un dels vents més característics, fred i molt eixut, bufa del nord-oest i en ocasions en ratxes molt fortes. El llevant, que arriba tot i la serra de Miramar i Prenafeta, és un vent humit que pot anar acompanyat de pluges. El vent de bosc, procedent del sud, prové de la costa i puja a les Muntanyes de Prades deixant tota la humitat en l'ascensió i després davalla càlid i molt eixut. El vent del nord bufa alguns dies d'hivern, i és fred i eixut.