広大な大地が広がり海から遠く離れ、海抜が高い内モンゴルは温帯性のモンスーン気候に属しています。極度に少ない降水量と激しい気温の変化が特徴です。冬は凍るほど寒くてとても長く、時によっては半年を超すほどです。
1月が最も寒く、月の平均気温は-10℃~-32℃です。夏は暑すぎず月の平均気温は16℃~27℃くらい、そして短く1~2ヶ月しかありません。また内モンゴルのいくつかの場所では夏はありません。最も暑いのは7月で気温が36℃~43℃くらいにまでなります。
地形学的問題と海から内モンゴルまでの距離が関係し、降水量は西から東へだんだんと少なくなっています。日照時間はたいてい2700時間を越え、時には3400時間へ達します。その結果、自治区内ではほとんどの日が晴れており曇りの日はとても珍しいです。
一般的には言えば内モンゴルを旅行するのには秋が一番良い季節です。特に8月半ばから9月下旬にかけては気温も和らいでおり砂漠のハイキングツアーに行くには最適です。