Pszenica ozima jest zbożem o dość dużych wymaganiach wodnych i reaguje spadkiem plonu w latach o mniejszej ilości opadów, szczególnie na glebach lżejszych. Największe wymagania wodne (okres krytyczny) występują od fazy krzewienia do końca fazy strzelania w źdźbło, a dla niektórych odmian do początku kwitnienia. Nadmiar wody w okresie formowania i dojrzewania ziarna sprzyja rozwojowi chorób grzybowych i obniża jakość ziarna.
Pszenica ozima ma dość duże wymagania cieplne podczas całego okresu wegetacji. Słoneczna jesień wpływa na wzrost mrozoodporności. W zależności od odmiany wytrzymuje mrozy do -20ºC, a nawet do -25ºC pod okrywą śnieżną. Lubi ciepłą jesień, krótką zimę i wczesną, słoneczną wiosnę oraz równomierne, umiarkowane opady.