准格尔旗地处鄂尔多斯高原东侧，属于典型的中温带大陆性半干旱气候,四季分明，无霜期较长，日照充足。受季风影响，冬春季多偏西风；夏秋季多西南风，冬季漫长而寒冷，春季气温起伏变化较大，多风少雨，夏季炎热短暂、雨水集中，易发生局地性短时强降水、冰雹、大风等强对流天气，并诱发洪涝灾害；秋季气温迅速下降，气候凉爽。 

全旗气温变化随纬度变化有一定差异，年平均气温7.9℃，一月份气温最低，月平均气温零下9.8℃，极端最低气温-30.9℃，出现在1971年1月11日；七月份气温最高，月平均气温23.0℃，极端最高气温40.4℃，出现在2005年6月22日。昼夜温差较大，累年夏季平均日较差11.4℃，冬季平均日较差11.1℃。近几年，在全球气候变暖的大背景下，准格尔旗年平均气温连续十年高于历年平均气温。（见图1） 

年平均降水量为418.6毫米，降水量自东南向西北递减，全年降水主要集中在4～9月，其中7、8月是雨水最集中时期，历年平均雨量达到94.2毫米，占全年降水总量的22.5%；夏季的6月至8月降水量占年总降水量57.3%，有利于农作物的生长，但也因为降水量的年变率和月变率较大，导致旱涝突出，易出现旱涝急转的情况。年最大雨量640.8毫米(2016年)，年最少雨量251.1毫米(2000年)；日最大雨量131.4毫米（2022年8月18日）。 

风力分布不均，趋势是北部较大，南部较小，中部次之。 

影响农牧业生产的主要气象灾害有：干旱、冰雹、霜冻、暴雨和山洪、大风等。