Karabük, Türkiye'nin Batı Karadeniz bölgesinde yer alması sebebiyle tipik bir Karadeniz iklimine sahiptir. Bu iklim, genellikle ılıman ve nemli koşullar altında kendini gösterir. Yıl boyunca sıcaklık değişimleri fazla sert olmaktan ziyade, mevsimlere göre dengeli bir geçiş gösterir. Yaz ayları ılıman geçerken, sıcaklıklar genellikle 20°C ile 30°C arasında değişir. Kış mevsimi ise nispeten ılık başlar ancak Ocak ve Şubat aylarında sıcaklıklar sıfır derecenin altına düşebilir. En soğuk aylarda ortalama sıcaklık 0°C ile 5°C arasında değişkenlik gösterir.
Karabük'ün yağış rejimi oldukça belirgindir ve yılın büyük bir bölümünde yağışlı günler görülür. En çok yağış genellikle sonbahar ve kış aylarında alınır. İlkbahar ve yaz aylarında da yağışlar devam eder, ancak miktarları azalır. Yıllık yağış miktarı ortalama olarak 1000 mm civarındadır, bu da bölgeyi Türkiye'nin en nemli bölgelerinden biri yapar. Nem oranı yüksek olduğundan, hava çoğu zaman serin ve nemlidir, bu da yaz sıcaklarının daha az hissedilmesini sağlar.
Rüzgarlar genellikle kuzey ve kuzeydoğu yönlerinden eser, bu da Karadeniz'den gelen serin ve nemli havanın etkisini artırır. Özellikle kış aylarında kuzeyden esen rüzgarlar, sıcaklık hissini daha da düşürebilir ve soğuk hava dalgalarının etkisini hissettirir.
Bu iklim koşulları, Karabük'ün doğal yaşamı ve bitki örtüsü üzerinde belirleyici rol oynar. Yüksek nem ve bol yağış, geniş yapraklı ormanların ve çeşitli bitki türlerinin gelişimini destekler. Ayrıca, tarım faaliyetleri için de elverişli koşullar sunar, ancak bazen aşırı yağışlar erozyona neden olabilir ve tarım arazilerini olumsuz etkileyebilir.
Karabük'ün iklimi, şehirde yaşam kalitesini de doğrudan etkiler. Yüksek nem oranı bazı sağlık sorunlarına zemin hazırlayabilir, özellikle solunum yolu hastalıkları ve alerjiler daha yaygın görülebilir. Ancak serin yazlar, özellikle sıcak iklimlerden kaçmak isteyenler için hoş bir rahatlama sunar. Kış aylarında ise ısıtma ihtiyacı artar, bu da enerji tüketiminde mevsimsel artışlara yol açar. Ancak genel olarak, Karabük'ün ılıman iklimi, yaşam için konforlu ve hoş bir ortam sağlar.