Klimats Dubaijā ir tropisks tuksnesis (13 cm nokrišņu gadā) un ļoti karsts – Dubaija tiek uzskatīta par vienu no karstākajām pilsētām pasaulē. Dubaijā saule spīd bez mākoņiem 360 dienas gadā. Lietus var baudīt tikai reizēm no novembra līdz martam. Vasaras temperatūra svārstās no +35 °С līdz 43 °С, bet dažās dienās tā var sasniegt +50 ° С, tāpēc visas telpas pilsētā, taksometri un pat mazie veikali bazāros ir gaisa kondicionētājs. Ziemas ir vēsākas, ar vidēji aukstām naktīm. Aukstākā mēneša, janvāra, vidējā diennakts temperatūra ir +24 °С. Temperatūra tuksnesī atšķiras no temperatūras piekrastē – dienā ir karstāks, bet naktī vēsāks. Tūrisma sezona Dubaijā sākas no septembra beigām, kad vasaras karstums norimst, un turpinās līdz maija sākumam. Klimata iezīme ir zemais skābekļa saturs atmosfērā.