由於北面有霍拉山，東面有庫魯克山的阻擋，北方的冷空氣和焉耆盆地的溼潤空氣侵入庫爾勒市境的勢力明顯減弱。鐵門關成為南北疆氣候的自然分界線。庫爾勒市為歐亞大陸暖溼帶乾旱氣候，光熱資源十分豐富，古代是西域最早的屯田區域之一。
庫爾勒屬暖溫帶大陸性乾旱氣候，總日照數2990小時，無霜期平均210天，年平均氣溫11.4℃，最低為–28℃，年平均降水量58.6毫米，年最大蒸發為2788.2毫米，主導風向東北風。庫爾勒氣候溫和，土質肥沃，庫爾勒的母親河——孔雀河穿市而過，在市境內達271公里，平均年徑流量11.8億立方米。
