2021年，黑龙江省平均年降水量为608.5毫米，比常年多11%，冬、春、秋季特多，夏季正常；全省年平均气温为4.2℃，比常年高0.9℃，为1961年以来第3高，其中冬季略低，春、秋季特高，夏季偏高。
1.1月下旬极端低温，多地突破历史极值
受冷空气影响，自1月26日起全省气温持续走低，多地最低气温突破历史极值。新林（-45.6℃，1 月 30 日）、呼玛（-45℃，1 月 30 日）、塔河（-44.2℃，1 月 30日）突破近 40 年极值；漠河（-46.2℃，1 月 31日）突破近 20 年极值。
2.初春大范围雨雪大风，频现暴雪量级
3月15日全省出现大范围雨雪、大风天气，其中大兴安岭为雨夹雪转雪，漠河、呼玛、新林降水量达大雪量级，塔河降水量为12.2毫米、加格达奇为11.3毫米，达暴雪量级。降水同时，大部地区出现6级以上阵风，齐齐哈尔南部、大庆达9级。大风导致大兴安岭地区出现风吹雪，能见度小于1公里。
3月20～21日，中东部地区出现雨雪天气。20日牡丹江南部以降雨夹雪为主，大庆南部、绥化南部、哈尔滨南部雨夹雪转雪，其它地区以降雪为主，其中牡丹江东部、鸡西大部降水量达大雪量级，密山达暴雪量级。21日伊春、鹤岗大部、佳木斯东部、绥化局部降雪，其它地区降雨夹雪或雪转雨夹雪，其中鹤岗、萝北、同江、抚远降水量超过10毫米，达暴雪量级。
3.初夏极端降雨，有编号洪水形成
6月上中旬，大兴安岭、黑河地区降水异常偏多，降水日数多、持续时间长，局地出现大到暴雨，连续强降雨导致嫩江、黑龙江出现洪水，两个流域均呈现超警河流多、超警时间早、洪水量级大的特点。15～20日塔河和新林的连续降水量分别为131.7毫米和133.9毫米，为1961年以来历史第3位。受持续强降水影响，6月4日黑龙江干流漠河站水位达到洪水编号标准，形成“2021年第1号洪水”，6月19日黑龙江干流形成“2021年第2号洪水”。6月21日出现“嫩江2021年第1号洪水”，为2021年我国主要江河首次发生编号洪水。
4.夏季暴雨过程频发，兼受台风影响
7月全省共出现3次暴雨过程。7～8日泰来、龙江出现暴雨，平均日降水量64.1毫米，过程极端最大日降水量76毫米；18～19日，嫩江、甘南等6个市县出现暴雨，平均日降水量84.9毫米，过程极端最大日降水量140.3毫米；25～26日，呼兰、青冈等12个市县出现暴雨，平均日降水量64.6毫米，过程极端最大日降水量91.1毫米。8月全省共出现2次暴雨过程。受减弱变性的台风“烟花”影响，7月31～8月3日，呼玛、杜尔伯特、讷河、乌伊岭、嘉荫等14个观测站出现暴雨，平均日降水量为65.1毫米，过程极端最大日降水量为111.6毫米；20～23日，双城、延寿、巴彦、方正等13个观测站出现暴雨，平均日降水量67.8毫米，过程极端最大日降水量92.1毫米。
受降雨影响，嫩江7月18日出现“嫩江2021年第2号洪水”，嫩江尼尔7月31日出现“2021年第3号洪水”。松花江8月21日哈尔滨水位涨至118.30米，出现“松花江2021年第1号洪水”。
5.盛夏持续高温，多站出现历史极值
7月11～30日我省持续高温，全省平均最高气温30.7℃，比常年高3.6℃，为历史同期第1高。其中7月12～23日，27～29日，全省平均日最高气温均超过30℃，牡丹江市区连续19天日最高气温超过30℃，佳木斯市区连续18天日最高气温超过30℃，哈尔滨市区连续13天日最高气温超过30℃，伊春市区连续12天日最高气温超过30℃。哈尔滨、佳木斯、鸡西、牡丹江等地的22个市县平均最高气温均位列历史同期第1位。日最高气温极值为37.6℃（21日）出现在通河。
6.东部地区高温少雨，出现严重旱情
由于东部地区前期持续高温少雨，8月1日至12日三江平原东部、牡丹江地区气象干旱综合监测指数由轻旱发展至重旱，13日同江出现特旱，中旬末达到顶峰，之后受频繁降水影响，旱情得到明显缓解，至27日重旱范围和程度均有所减少，至9月初旱象解除。
7.大范围暴风雪，交通出行困难
11月7～11日，全省出现大范围雨雪天气，雨雪过程范围广、强度大、持续时间长、降水相态复杂，对交通、农业和人民生活都造成了不利影响。此次天气过程全省平均降水量为21.9毫米，哈尔滨市区、绥芬河、汤原等8个观测站累计降水量超过40毫米，最大值为汤原46.8毫米。累计降水量与历史同期相比，有32个站突破建站以来历史极值。受降雪路面结冰影响，哈大、哈牡、哈同等33条省内高速公路封闭，京哈、机场高速限速通行，哈尔滨机场临时关闭，南航在哈尔滨机场和大庆机场所有航班取消。
8.罕见冻雨来袭，严重影响人民生活
11月8日，全省平均降水量15.3毫米，为1961年以来历史同期第1位。雨雪相态复杂，大庆南部、绥化东部、哈尔滨、佳木斯局部、双鸭山西部、七台河、鸡西西部出现冻雨，导致大树形成冰挂，哈尔滨城区多处路段树木折断，造成行人被砸伤、车辆受损严重。同时受冻雨灾害影响，供电、通讯线路积冰，出现部分线路故障，国家电网黑龙江公司出现部分设备覆冰故障、倒杆断线等问题，造成96.64万用户停电。
9.初冬气温异常偏高，封江偏晚
12月上旬和中旬气温整体偏高，5～12日我省出现一次冬季异常温暖事件，平均气温比历年同期偏高8.2℃。12月上旬全省平均气温为-9.2℃，比常年高5.3℃，为1961年以来历史同期第2高，有21个台站突破历史极值。5日有18个台站日平均气温突破历史极值，6日有6个台站突破历史极值，7日有3个台站突破历史极值，8日有2个台站突破历史极值，9日有44个台站突破历史极值，10日有65个台站突破历史极值，11日有21个台站突破历史极值，12日有2个台站突破历史极值，20日有2个台站突破历史极值。
受此影响，黑龙江干流封冻日期较常年晚6～32天，嫩江干流封冻日期较常年晚6～30天。松花江干流封冻日期除哈尔滨段接近常年，其他江段晚4～17天。乌苏里江干流封冻日期较常年晚7～8天。18条中等河流已全部封冻，封冻日期除呼兰河兰西段接近常年，其他河流较常年晚4～27天。
10.年末极端低温，暖冷天气急转
12月下旬，全省平均气温为-24.1℃，比常年低5.8℃，为1961年以来历史同期第3低。气温迅速由上旬的极暖转为极寒，距平相差10℃以上。22～26日我省出现一次冬季异常寒冷事件，平均气温比历年同期偏低8.6℃。其中21～22日，全省大部地区出现强降温，嫩江、讷河、北安等45个市县48小时降温8℃以上，有25个市县降温超过10℃，五营、海伦、抚远等8个台站日最低气温突破历史极值。
