Como en todo el territorio continental del estado de Quintana Roo, el clima que se registra en el municipio de Tulum se encuentra clasificado como "Cálido subhúmedo con lluvias en verano", caracterizándose por sus elevadas temperaturas y humedad durante gran parte del año, la temperatura media anual que se registra en la zona interior del municipio es inferior a los 26 °C, mientras que en la zona costera supera esta cifra; la precipitación promedio anual en casi todo el territorio es superior a los 1.500 mm, la más elevada de Quintana Roo, sólo en una zona del extremo oeste del municipio se registra en el rango de 1.300 a 1.500 mm.