和田地区位于欧亚大陆腹地，帕米尔高原和天山屏障于西、北，西伯利亚的冷空气不易进入；南部绵亘着的昆仑山、喀喇昆仑山，阻隔了来自印度洋的暖湿气流，形成了暖温带极端干旱的荒漠气候。主要特点是：四季分明，夏季炎热，冬季冷而不寒，春季升温快而不稳定，常有倒春寒发生，多风沙天气，秋季降温快；全年降水稀少，光照充足，热量丰富，无霜期长，昼夜温差大。气候特点是：春季多沙暴、浮尘天气，夏季炎热干燥，年均降水量35毫米，年蒸发量2 480毫米。四季多风沙，每年沙尘天气220天以上，其中浓浮尘（沙尘暴）天气在60天左右，和田浮尘天气日数平均每年增加2.5天，全年无一、二类天气，三、四类天气28天，五类天气300天左右，月平均降尘量124吨/平方千米。
由于全区范围大，面积广，不同地形、地貌条件下，生物、气候差异极大，大致可分为南部地区，绿洲平原区，北部沙漠区三种气候类型。
南部山区：包括海拔高度1800～3000米的前山河谷地带，属于温带或寒温带气候带，根据策勒县境的奴尔兰干（海拔1970米）和西部黑山（海拔1800米），气象资料分析，全年平均气温4.7℃，极端最高气温34.0℃～30.4℃，极端最低气温-25℃，全年降水量127.5～201.2毫米，大于10℃的活动积温在3400℃以下，夏季短促，冬季漫长，部分地区逆温层比较明显，冬季气温比平原区高1-2海拔3000米以上的山区属寒带气候，气候寒冷，无四季之分，只有冷暖之别，冷季长于暖季，降水量分布极不均匀，一般年平均降水量300毫米左右 ，0℃以上的生长期有120～150天，海拔5500米以上为终年低于摄氏零度的永久积雪带。
绿洲平原区，四季气候的基本特点：春长大风多我，夏热且干旱，秋凉降温快，雪少冬不寒，属于暖温带，极端干旱的荒漠气候。年平均气温11.0℃～12.1℃，年降水量28.9～47.1毫米，年蒸发量2198～2790毫米。
北部沙漠区：气候非常干燥，少雨，日照强烈，冷热剧变，风大多沙，是极为典型的大陆荒漠气候区。平原地区≥0℃的积温4507.1～4783.0℃、≥10℃的积温406.1～4311.6℃，沙漠区积温更高如和田塔瓦库勒≥0℃的积温5000℃、≥10℃的积温4500℃、山区随着海拔高度增加积温减少。[4]