新南威尔士州气候属温带型，气候温和，不会特别寒冷或特别炎热，一年四季分明，风和日丽，每年有240天的阳光日照，平均每天日照约6、7个小时。冬天气温在10度以上，夏天有时可达30度。夏季为12月至2月，平均最高气温25度，是在悉尼度假的最好时节。冬季是从6月到8月，平均最高低气温6度。9月至11月为春季，平均气温20度。3月至5月是金秋时节，平均气温16度。最高气温通常出现在西北部，最寒冷的地区是雪山地区，冬季的降雪霜冻时间很长。新南威尔士州各个地方的降水量差异颇大，在西北部地区，降水量平均每年只有180毫米。沿海地区较湿润，内陆地区白天酷热，夜晚寒冷。水旱灾害时有发生，有些灾害是厄尔尼诺效应所造成的
该州也是澳大利亚有名的葡萄酒产区。
虽然澳大利亚最著名的葡萄酒品牌并不在新南威尔士州，但它的葡萄种植业在澳大利亚葡萄酒历史中一直扮演重要角色。该州的葡萄种植面积和葡萄酒产量增长速度较快。20世纪70年代，该州的葡萄酒产量仅是南澳州（South Australia）的三分之一，随着州内产区的不断发展，这种差距已逐渐缩小。
新南威尔士州最知名且最受赞誉的葡萄酒产区是猎人谷（Hunter Valley，其地理标志为“Hunter”）。该产区最著名的葡萄酒要属干型的猎人谷赛美蓉（Hunter Semillon）了，该酒不采取橡木桶熟成，酸度高，余韵悠长。猎人谷既有历史悠久的大酒庄，也有很多家庭经营的小酒园，虽然出产的葡萄酒数量较少，但却能酿制出高品质的佳酿。
新南威尔士州西南部的中央山脉（Central Ranges）区域，是澳大利亚葡萄酒产业发展最迅速的地区之一。虽然该地区的酿酒历史已经超过150年，但它的葡萄种植面积却一直很小。直到20世纪90年代，该地区的考兰（Cowra）、奥兰治（Orange）和满吉（Mudgee）产区才表现出强劲的发展势头。该地区主要的葡萄品种包括霞多丽（Chardonnay）、西拉（Shiraz）、赤霞珠（Cabernet Sauvignon）和维欧尼（Viognier）等。
堪培拉地区（Canberra District）虽然在行政概念上属于ACT（Australian Capital Territory，首都行政区），但在葡萄酒产区的范畴内，人们更倾向于将该地区归入新南威尔士州。该地区于20世纪70年代耕种了首批商用葡萄园，并因一些表现不俗的精品酒庄酒而赢得了声誉。
新南威尔士州的西南部是大河地区（Big Rivers），所产葡萄酒约占全州产量的75%，该区域也是澳大利亚最多产的葡萄酒区域之一。其中的滨海沿岸（Riverina）产区，每年酿制葡萄酒达数亿升，并以桶装形式出售，是该区域高产量的重要保障
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