Med en høyde over havet på 1795 m har Nairobi et moderat klima. Under Köppens klimaklassifisering har Nairobi et subtropisk høylandsklima. Høyden gir noen kjølige kvelder, spesielt i juni/juli når temperaturen kan falle til 10 °C. Den mest solrike og varme delen av året er fra desember til mars, når temperaturen gjennomsnittlig ligger rundt midten av tjuetallet i løpet av dagen. Gjennomsnittlig maksimumstemperatur for denne perioden er 24 °C.