塔克拉瑪干沙漠的氣候溫暖適度，是明顯大陸性的，年最高氣溫為39℃。年降水量極低，從西部的38毫米到東部的10毫米不等。夏季氣溫高，在沙漠的東緣可高達38℃。東部地區7月份平均氣溫為25℃。冬季寒冷，1月份平均氣溫為-10—-9℃，冬季所達到的最低溫度一般在-20℃以下。

塔克拉瑪干沙漠，系暖溫帶乾旱沙漠，酷暑最高溫度達67.2℃，晝夜溫差達40℃以上；平均年降水不超過100毫米，最低只有四五毫米；而平均蒸發量高達2500～3400毫米。

塔克拉瑪干沙漠 屬於暖溫帶大陸性乾旱氣候。

塔克拉瑪干沙漠，系暖溫帶乾旱沙漠，酷暑最高溫度達67.2℃，晝夜溫差達40℃以上；平均年降水不超過100毫米，最低只有四五毫米；而平均蒸發量高達2500～3400毫米。

塔克拉瑪干沙漠的氣候溫暖適度，是明顯大陸性的，年最高氣溫為39℃。年降水量極低，從西部的38毫米到東部的10毫米不等。夏季氣溫高，在沙漠的東緣可高達38℃。

東部地區7月份平均氣溫為25℃。冬季寒冷：1月份平均氣溫為-9～-10℃，冬季所達到的最低溫度一般在-20℃以下。全年有1/3是風沙日。由於整個沙漠受西北和南北兩個盛行風向的交叉影響，風沙活動十分頻繁而劇烈，流動沙丘佔80%以上。

據測算低矮的沙丘每年可移動約20米，近一千年來，整個沙漠向南伸延了約100公里。

西部地區夏季盛行北風和西北風。這兩種氣流在位於克里雅河最北端的沙漠中心附近相會後，造成複雜的環流系統，這一點清楚地反映在沙丘的形狀上。

春季，當地表沙變暖時，上升氣流發展，東北風特別強烈。在此期間，強颶風塵暴常常發生，使大氣充滿沙塵，可高達海拔3962米。從其他方向來的風也將塵霧揚入空中，幾乎終年籠罩著塔克拉瑪干沙漠。

白天，塔克拉瑪干赤日炎炎，銀沙刺眼，沙面溫度有時高達70～80度，旺盛的蒸發，使地表景物飄忽不定，沙漠旅人常常會看到遠方出現朦朦朧朧的“海市蜃樓”。