元江地处低纬高原，属季风气候，冬夏半年各受两种不同的大气环流影响，冬半年（即干季11－4月）受北非及印度北部大陆干暖气流和北方南下的干冷气流影响，空气干燥温暖，降水量少，蒸发快，晴天多，日照充足。夏半年（即雨季5－10月）受印度洋西南暖湿气流和太平洋东南暖湿气流的影响，空气湿度大，降水量多，多阴寡照，形成了冬暖夏热，冬春干旱风大，夏秋多雨湿润，干湿季明显，雨热同季的气候。

县境内各地年平均气温12℃－24℃，最冷月平均气温7℃－17℃，最热月平均气温16℃－29℃，极端最低气温-0.1℃－-7℃，极端最高气温28℃－42.5℃，大于等于10度年积温4000－8700度。无霜期200－364天，年平均降水量770－2400mm，雨季平均于5月16日开始，10月22日终止。

元江哈尼族彝族傣族自治县跨五个气候类型，即热带、亚热带、北温带、南温带、寒带。形成了“一山分四季，隔里不同天”，“山顶穿棉衣，山腰穿夹衣，山脚穿单衣”独特现象。