西北地區降水稀少、氣候乾旱是本區主要的氣候特徵。西北地區深居內陸，距海遙遠，再加上高原、山地地形較高對溼潤氣流的阻擋，導致本區降水稀少，氣候乾旱，形成沙漠廣袤和戈壁沙灘的景觀。西部地區僅東南部少數地區爲溫帶季風氣候，其他的大部分地區爲溫帶大陸性氣候和高寒氣候，冬季嚴寒而乾燥，夏季高溫，降水稀少，自東向西呈遞減趨勢。
由於氣候乾旱，氣溫的日較差和年較差都很大。西北地區大部屬中溫帶和暖溫帶大陸性氣候，局部屬於高寒氣候。吐魯番盆地爲全國夏季最熱的地區。西北地區包括大興安嶺以西，崑崙山—阿爾金山—祁連山和長城以北，包括內蒙古自治區、新疆維吾爾自治區、寧夏回族自治區和甘肅省的西北部。
