Klimaet i Andesfjellene varierer mye, avhengig av høyde, breddegrad og nærheten til havet. Fjellkjeden er Sør-Amerikas viktigste vannskille og deler dermed også Sør-Amerika klimatisk. Det er hovedsakelig fuktig og frodig regnskog på østsiden og tørt og karrig på vestsiden. Også i sørøst, i de sydlige delene av Argentina, er det ganske tørt. Den nordre delen av Andesfjellene ligger på samme breddegrader som Vest-Afrika, mens de sydlige delene nesten når helt ned til Antarktis. I nord er klimaet derfor overveiende varmt og fuktig, mens det i sør er kaldt og vindfullt. I høyden er det også kaldere enn i de lavereliggende områdene. Helt sør i Andes finnes det også isbreer.