乌兰浩特市属中温带亚干旱气候区。四季分明，冬季漫长寒冷，春季干旱多风，夏季温热短促，降水集中，雨热同期，秋季降温快，多干旱。无霜期较短，日照充足，积温有效性高，降水量偏少，蒸发量大。

　　年平均气温5.6℃，历年极端最高气温40.3℃，极端最低气温-34.0℃。年平均降水量433.4毫米，主要集中在6～8月，占年降水量75%，最大日降水量120.8毫米，全年平均无霜期125～201天。平均日照时数2662.7小时。年平均风速2.7米秒，最多风向为西风，风向频率23%。平均大风日数22.3天。年雷暴日数27.2天。历年最大冻土深度245厘米。主要气象灾害有干旱、冰雹、霜冻、洪涝、沙尘暴、寒潮等，其中干旱是影响农牧业最主要的气象灾害。