El clima del municipio de Concepción del Oro es variado y se ve definido por las diferencias de altitud entre las serranías y las zonas bajas, existen cinco diferentes tipos de clima clasificados en el territorio municipal, una franja que va desde el noroeste hasta el centro es la más cálida y seca, teniendo un clima "Muy seco semicálido con lluvias en verano", rodeado por una franja con clima "Seco semicálido con lluvias en verano" y el resto de las zonas de valles tienen un clima "Seco templado con lluvias en verano", las tres zonas de serranías al oeste, noreste y sur del municipio registran clima "Semiseco templado con lluvias en verano", finalmente, una muy pequeña zona del noreste, en el punto más elevado de la Sierra de Rodríguez, registra clima "Semifrío subhúmedo con lluvias escasas todo el año", y que forma parte de la zona del mismo clima en las sierras del municipio de Arteaga del vecino estado de Coahuila.