西乌珠穆沁旗地处中纬度内陆地区， [[ 大陆性气候 ]] 明显，冬春寒冷漫长，夏秋雨热同步，阳光充足。年平均气温1℃，最冷月（1月）平均气温-19.5℃，极端最低气温-38.6℃；最热月（七月）平均气温19.5℃，极端最高气温36.6℃，年日均气温5℃持续期142天，年日均气温0℃持续期182天，霜期长达259天，年均降水量345毫米，最多550毫米，最少210毫米。