El clima de la Terra Alta és mediterrani amb tendència continental. La meitat sud rep més la influència de l'aire marítim, sobretot els vessants solells i encarats a la mar.

 

A la meitat nord el clima és més sec i l'amplitud tèrmica entre l'hivern i l'estiu és més gran. Al sud, a més de la influència suavitzadora de l'aire marítim, hi ha l'efecte derivat de l'altitud, amb ambients més frescals i humits.

 

Els hiverns són llargs i freds, entre 5 i 6 °C de temperatura mitjana mensual al gener. En canvi, els estius són més aviat calorosos, entre 22 i 25 °C en bona part de la comarca, les més elevades en l'extrem septentrional. Les precipitacions són escasses, entre poc menys de 400 mm en els sectors septentrionals, i més de 700 mm a les serres més elevades del sud. Els estius són secs.