Atualmente predomina na região estudada um clima fortemente controlado por massas de ar equatoriais e tropicais, sem influência da massa tropical marítima. As chuvas se concentram no verão e o inverno é seco. De modo geral, 95% da precipitação incidem no período chuvoso. Prevalece na região um clima tropical quente semi-úmido, com cerca de 4 a 5 meses de seca. A média térmica situa-se em torno de 23ºC e a pluviosidade média anual é definida pelo Regime Equatorial Continental, com destaque para os meses de dezembro e janeiro, com médias que variam de 180mm a 300mm por mês. No período mais chuvoso (meados de outubro a maio), há registro de valores médios entre 800 e 1.300mm. Por sua vez, no período seco (meados de abril até setembro), julho é o mês que apresenta os menores índices pluviométricos.
As temperaturas atmosféricas na região são ditadas por sua continentalidade, pela latitude e pelo relevo. De modo geral, a área apresenta temperaturas elevadas e grandes amplitudes anuais, o que reflete a sua distância do litoral. Os maiores índices térmicos são verificados em julho e setembro, com máximas em torno de 37ºC. Maio, junho e julho são os meses mais frios. Logicamente que ocorrem significativas variações locais (microclimas), condicionadas basicamente pelo relevo. Por exemplo, há diferenças de até 5ºC entre as médias das bacias dos Rios Tocantins e Parnaíba com os Patamares do Chapadão localizados na porção da bacia do Rio São Francisco, caracterizado com uma transição entre clima úmido e semi-úmido (RADAMBRASIL, 1982).
Sobre o balanço hídrico regional, segundo ANDRADE et al. (2004), nas áreas sob clima mais úmido registra-se excedente hídrico durante todo o período chuvoso. É o caso da porção nordeste do Tocantins, onde há disponibilidade hídrica durante 7 meses do ano (em média) e déficit nos meses restantes (especialmente julho e agosto, auge da seca). O excedente hídrico (água que escoa em superfície ou em profundidade, incorporando-se à rede de drenagem) pode atingir cerca de 800mm anuais em média.
