Արցախի կլիման չափավոր մերձարևադարձային է։ Տարեկան միջին ջերմաստիճանը +11 °C է։ Ամենատաք և արևոտ ամիսների՝ հուլիսի և օգոստոսի միջին ջերմաստիճանն է համապատասխանաբար՝ +22 °C և +21 °C։ Ձմեռային ամիսներին միջին ջերմաստիճանը տատանվում է -1-ի և 0 °C միջև։ Բարձրադիր շրջաններում ձմռան եղանակը հաճախ բավական ցուրտ և ձյունառատ է։ Ջերմաստիճանի նվազագույնը՝ -23 °C։ Ամառային ամիսներին ջերմաստիճանի առավելագույնը 32-37 °C և 40 °C է համապատասխանաբար բարձրադիր և ցածրադիր շրջաններում։ Տարեկան տեղումների քանակը բարձրադիր վայրերում 560-840 մմ է, ցածրադիր վայրերում՝ 410-480 մմ։ Գարնանը, հատկապես մայիս և հունիս ամիսներին՝ առավելագույն տեղումների ժամանակ, հաճախ են լինում հեղեղներ և կարկտահարություն։ Բացի այդ՝ բարձրադիր վայրերում տարվա 100-ից 125 օրը մառախլապատ է։