北疆为温带大陆性干旱半干旱气候。北疆年均气温-4~9℃,全年降水量150~200毫米以上,全年无霜期140~185天; 四季分明,是北疆的一大特点。
新疆远离海洋,深居内陆,四周有高山阻隔,海洋气流不易到达,形成明显的温带大陆性气候。气温温差较大,日照时间充足(年日照时间达2500~3500小时),降水量少,气候干燥。
新疆年平均降水量为150毫米左右,但各地降水量相差很大,南疆的气温高于北疆,北疆的降水量高于南疆。最冷月(1月),平均气温在准噶尔盆地为零下20℃以下,该盆地北缘的富蕴县绝对最低气温曾达到零下50.15℃,是全国最冷的地区之一。