Большой Утриш называют местом со средиземноморским климатом, потому что в заповеднике сохранился единственный в Северном Причерноморье участок типичных восточно-средиземноморских ландшафтов. 3
Климат в Большом Утрише субсредиземноморский: летом здесь тепло и сухо, температура воздуха достигает +30 °C, а морская вода прогревается до +23–25 °C. 12 Зимой климат мягкий и влажный, средняя температура в январе варьируется от -2 °C до +5 °C. 12
Такой климат создаёт идеальные условия для произрастания древних видов растений, в том числе можжевеловых и фисташковых рощ, а также пицундской сосны. 12