Balikpapan har et temperert klima med to klart definerte årstider. Somrene i Balikpapan er som regel varme med temperaturer på 24–30 °C på dagtid. Maksimumstemperaturer på over 33 °C inntreffer i gjennomsnitt 15 ganger per år. Grunnet sin sørlig beliggenhet har Balikpapan om lag 12,5 timer med solskinn i månedsskiftet desember/januar, men bare 12 timer i slutten av juni. Årsnedbøren i Balikpapan er 973 mm fordelt på 169 nedbørdøgn.