Las diferencias climáticas del territorio de producción del Grana Padano DOP son considerables. El clima de la región Lombardía, aunque puede definirse en un contexto semicontinental, se presenta muy variado debido a las diferentes conformaciones naturales presentes en el territorio: montañas, colinas, lagos y llanura. En la llanura, el clima es de tipo continental con inviernos fríos y con frecuentes jornadas de heladas y nieblas densas y veranos calurosos, húmedos, bochornosos y moderadamente lluviosos. En dicho período, las temperaturas superan los 30°C y la humedad puede superar el 90%. La Llanura del Po es una de las zonas menos ventiladas de Europa. En cambio, las zonas limítrofes a los grandes lagos tienen un clima templado, más similar al mediterráneo que al continental, con inviernos menos fríos y veranos calurosos pero más ventilados. Una transición entre el clima semicontinental y el alpino es el que encontramos en Trentino. Aunque gran parte de su territorio está a una altitud media más bien elevada, no presenta esas características de rigidez propias de otras áreas alpinas. Entre sus características, ha de destacarse la ausencia absoluta de niebla y una humedad atmosférica débil, que aseguran un clima sustancialmente seco. También el clima de Emilia Romaña presenta considerables diferencias y es de tipo predominantemente subcontinental. Región generalmente ventilada debido al influjo de las corrientes occidentales que crean las condiciones para breves períodos relativamente templados. En conjunto, la pluviosidad se concentra en primavera y otoño en niveles más bajos que en las regiones al norte del río Po. En esta región coexisten dos climas que podemos dividir en Padano y Montano, el primero con características continentales, mientras que el segundo tiene todas las características del clima de los Apeninos. De la variedad de condiciones climáticas no está exenta tampoco la región Véneto. En este territorio se alternan zonas montañosas con clima riguroso y temperaturas que en invierno descienden abundantemente bajo cero, con zonas templadas de la franja somontana, expuesta en el sur y protegida en el norte por la cadena de los Prealpes. El clima de la llanura véneta, si bien más templado respecto a las demás áreas de la Llanura del Po, se ve afectado marginalmente por la mitigación del mar Adriático. La característica dominante en toda la región es la considerable oscilación térmica durante las horas nocturnas. En Piamonte, sobre todo en el área de Cuneo, el clima tiene características continentales bastante marcadas, determinadas por la pantalla que los relieves oponen a las influencias del relativamente cercano Mediterráneo. La diferente altimetría de la provincia determina diferencias climáticas significativas entre la zona alpina, las Langhe (área de colinas) y la llanura.

Como resulta evidente, nos hallamos ante un panorama climático muy diversificado que, combinado con la conformación del territorio, también influye enormemente en el tipo de cultivos forrajeros que están en la base de la alimentación de las vacas que producen leche para el Grana Padano DOP.
El diferente aporte entre los componentes de la ración alimentaria determina el color, el perfume, la estructura, el sabor del queso y su predisposición o no a la larga maduración.
Las provincias de Brescia, Bérgamo y Cremona están dedicadas por tradición a la producción de maíz y los terrenos destinados a pastos y prados son indudablemente inferiores a los de otras provincias. Esto determina una producción de Grana Padano DOP con un aroma y sabor más delicado y un perfume menos intenso. También la coloración de la pasta es menos acentuada y la maduración resulta ser más precoz.
Por el contrario, las provincias de Mantua y Piacenza se distinguen por sus cultivos forrajeros compuestos principalmente por pastos y prados, tanto permanentes como temporales, caracterizando un queso con un perfume más acentuado, de sabor más intenso y con una mayor resistencia a la maduración.
Las áreas de colinas presentes en las provincias de Vicenza y Verona, o las provincias de Trento y Cuneo, situadas a los pies de la cadena alpina, son ricas en pastos tanto de colina como de montaña, donde los prados permanentes y los cultivos espontáneos de gramíneas dominan las producciones de queso. Este tipo de alimentación lleva a una producción de Grana Padano DOP con matices olfativos más ricos, aromas más intensos y variados y una coloración pajiza de la pasta.

El último, pero no menos importante, factor de biodiversidad está determinado por las diferentes razas vacunas productoras de leche destinada al Grana Padano DOP.
Las dos razas utilizadas son la Frisona Italiana y la Parda Alpina, que representan desde hace muchas décadas la tradición zootécnica y agrícola del territorio de producción del Grana Padano DOP.

La Parda Alpina
Esta raza vacuna representa la cepa italiana de la Parda autóctona de Suiza central, revitalizada por la cepa americana Brown Swiss. La introducción de la Parda Alpina en Italia se remonta al siglo XVI, pero su expansión se vuelve bien definida alrededor de 1850, atañendo a la ladera sur de los valles alpinos y extendiéndose gradualmente hacia la Llanura del Po. En las grandes granjas lombardas, ya orientadas a la cría de vacas lecheras, comenzó a reemplazar a las poblaciones vacunas locales y, después de un siglo, con casi 2 millones de cabezas, la raza Parda representaba la vaca lechera más importante de Italia. Todavía hoy, esta raza se distingue por la constitución robusta, la capacidad de adaptarse a un clima riguroso, la longevidad y la aptitud para una producción elevada y constante de leche con un alto contenido de grasas y proteínas.

La Frisona Italiana
La raza Frisona criada en nuestro país representa la «cepa» italiana de la raza overa negra o Frisona, cuya zona de origen es la Frisia holandesa de la que toma su nombre y es el resultado de la introducción en esta raza de sangre canadiense y estadounidense. Las primeras importaciones significativas tuvieron lugar en 1920, pero fue sobre todo después de la Segunda Guerra Mundial que se extendió a las áreas con elevada vocación forrajera como la Llanura del Po. Su carácter cosmopolita ha hecho posible que se hayan creado poblaciones con características peculiares determinadas por las particulares condiciones ambientales en los distintos países donde ha sido criada. Gracias a su marcada vocación lechera, a su fuerte constitución y a su precocidad por productividad y desarrollo, ha acabado por reemplazar a muchas razas locales menos productivas.