Hovedtrekkene ved Bajkalsjøens vær er dets foranderlighet og kontrast skapt av kombinasjonen av orografiske, hydrologiske og atmosfæriske egenskaper, samt topografien rundt innsjøen. Sjøen ligger sentralt i Øst-Sibir, med sitt kontinentale klima preget av skarpe kontraster mellom sommer- og vintertemperaturer. Sjøen har imidlertid noen tegn på et maritimt klima, noe som bidrar til å mildne det harde sibirske klimaet. Bajkal har en forholdsvis mild vinter og kjølig sommer. Forskjellen mellom Bajkalsjøens klima og klimaet i Øst-Sibir blir ganske åpenbart når man sammenligner f.eks. temperaturene i Irkutsk og på sjøen. Selv om avstanden mellom dem er bare 70 kilometer, er desembertemperaturene i Irkutsk −25–30 °C, og bare −15–20 °C ved sjøen. Men i juli, når det er 25–30 °C i Irkutsk, er det bare 15–20 °C ved innsjøen.