巴州属典型大陆性气候，四季分明，昼夜温差大，春季升温快而不稳，秋季短暂而降温迅速，多晴少雨，光照充足，空气干燥，风沙较多。其中，南5县（市）即库尔勒、尉犁、轮台、且末和若羌属塔里木盆地东部暖温带干旱区，该区的农业气候优势是光热充足，热量资源比较丰富，冬夏和昼夜温差大，空气干燥，非常适宜棉花、香梨、杏、红枣、蔬菜等作物的生长；北4县即焉耆、和静、和硕、博湖和乌拉斯台、清水河两场属焉耆盆地中温带区，该区域日照充足，气候温和，非常适宜小麦、玉米、甜菜、工业番茄、色素辣椒、打瓜、酒花、孜然、葡萄等作物的生长。
　　巴州独特的农业气候资源孕育出许多独具特色的农产品。驰名中外的新疆特色名牌产品“库尔勒香梨”的主要产地就在巴州的库尔勒市，产品远销美国、澳大利亚、加拿大及东南亚国家和地区。巴州还是中国优质棉花重要产区之一。工业用番茄红色素含量高，品质优良，是国内重要的蕃茄酱生产基地。
　　巴州境内有塔里木河、开都河、孔雀河、迪那河、车尔臣河、米兰河等主要河流，具有发展现代农业的良好前景。
　　2016年实现农林牧渔业总产值206.72亿元；全州农牧民人均纯收入16690元。全州粮食作物种植面积为149.41万亩，粮食作物产量739417吨；棉花种植面积为378.39万亩，棉花产量542671吨；蔬菜种植面积为100.98万亩，蔬菜产量4632432吨。