哈密地处亚欧大陆腹地，属温带大陆性干旱气候。气候干燥少雨，昼夜温差较大，日照时间长。
哈密春季（3月底至5月初）气温回升较快，时有冷空气入侵，常有大风降温和沙尘暴、倒春寒等灾害性天气出现，此时出行游客务必要做好防寒、防沙尘的准备。哈密夏季（6月至8月）气温较高，虽然热但不会感到闷，天气晴好且少有大风，是哈密旅游的黄金季节。此时出行哈密，游客可以尽情享受美丽的自然风光。哈密秋季（9月中旬至10月底）是非常迷人的，秋高气爽，瓜果飘香。常有秋雨将至，可能出现降温，游客朋友不要忘记添加衣裳。哈密冬季（11月上旬至来年3月下旬）较长，天地一色，银装素裹，是开展冰雪运动的好时光。
来哈密的最佳旅游时间是7、8、9三个月，即夏末秋初之际，在品尝瓜果的喜悦中欣赏美丽的自然风光，领略不同民族的风土人情。