吐鲁番是典型大陆性暖温带荒漠气候，日照充足，降雨稀少，大风频繁，辐射较强，仅次于青藏高原，日温差和年温差较大，全年平均气温13.9℃，高于35℃的炎热日在100天以上。
冬季寒冷，但风小雪少，无稳定积雪，多晴朗天气，此时出行，银装素裹，别有一番风味。
春季干燥少雨，风多力强，达坂城风口甚至流传“一年一场风，从春刮到冬”之说，此时并不建议出行。
夏季高温少雨，温差较大，夜间并不会感到炎热，此时出行，可游览遗迹，观火焰山。
秋季天高气爽，昼夜温差大，此时瓜果正熟，适合出行，但是游客最多。
7—9月出游最佳，此时瓜果成熟，天气晴朗，少风少雨，树荫浓茂，夜晚凉爽，不会有炎热难耐之感。