西北地区深居内陆，距海遥远，再加上地形对湿润气流的阻挡，本区仅东南部为温带季风气候，其他区域为温带大陆性气候，冬季严寒而干燥，夏季高温，降水稀少，自东向西递减。由于气候干旱，气温的日较差和年较差都很大。该区大部属中温带和暖温带。吐鲁番盆地为夏季全国最热的地区。托克逊为全国降水最少的地区。
