Klimaet i landet er nesten tropisk om sommeren i lavlandet, mens vintrene er milde. Man kan få perioder med kulde fra nord. Fjellområdene mot vest er derimot kalde og snørike. Baku har milde vintre med en gjennomsnittstemperatur på 4 °C i januar, og 25 ºC i juli. Det meste av landet får lite nedbør, i snitt mellom 150 og 250 millimeter i året, og jordbruket krever derfor kunstig vanning. De største nedbørsmengdene finnes i de høyere områdene av Kaukasus, og i de lavereliggende områdene i Lənkəran lengst sørøst, der den årlige gjennomsnittsnedbøren går over 1 000 millimeter.