Nedbøren i Tarimbekkenet er ekstremt sparsom, og noen år er det ingen nedbør i det hele tatt. I Taklamakanørkenen og i Lop Nor-bekkenet er den gjennomsnittlige årsnedbøren på rundt 12 mm. Ved foten av fjellene og i flere andre områder i elvebekkenet når nedbøren opp i 50 til 100 mm årlig. I Tien Shan er det mye våtere, med årsnedbør som ofte overstiger 500 mm. Maksimumstemperaturene i Tarimbekkenet ligger rundt 40 °C.