内蒙古自治区年均气温在0℃—8℃之间。由于受地貌、地理位置等因素的影响，年平均气温自西向东逐渐降低。大兴安岭北段地区年平均气温在零下2℃以下，最冷月（1月）平均气温低于零下24℃，极端最低气温达零下50℃左右，最热月（7月）平均气温为16℃—18℃，年降水量大于400毫米，属于寒温带大陆性季风气候。巴彦浩特—海勃湾—巴彦高勒以西地区年平均气温在8℃以上，1月平均气温在零下12℃左右，7月平均气温在24℃以上，年降水量仅在50毫米—100毫米之间，属暖温带大陆性气候；介于上述两者之间的广大地区，年平均气温为0℃—8℃，1月平均气温在零下12℃—零下24℃之间，7月平均气温在20℃—24℃之间，年降水量200毫米—400毫米，属中温带大陆性气候。总的特点是：春季干旱多风，夏季温凉多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。

内蒙古的春季气流变化较大，气温上升较快，因而多有大风天气。除大兴安岭、阴山南麓土默川及河套平原风天较少外，其他地区大风日数普遍较多。全区2—4月大风日数占全年大风日数的60%左右。内蒙古的夏季短促温凉，与南方的闷热和西北的酷热相比较为凉爽宜人。夏季是内蒙古降水集中的季节，一般来说，降水量约占全年降水量的60%—75%。内蒙古的秋季天高气爽，气温下降很快，由于冷空气不断南下，地面辐射冷却作用较为剧烈，往往造成秋季气温急剧下降，霜冻较早来临。由于受强大的蒙古高原气流控制，内蒙古的冬季寒冷、干燥而漫长，一般从11月至翌年3月有5个多月的寒冷期，大兴安岭北部山地则长达7个月。内蒙古的冬季多有寒潮天气，冷空气常常伴随偏西、偏北大风南下成为寒潮，并伴有经常性降雪。如果降雪过多而覆没草场，就会形成“白灾”，威胁畜牧业生产。

内蒙古的大部分地区属于干旱、半干旱地区，海拔较高，晴天较多，日照充足，光能资源非常丰富。大部分地区年日照时数都大于2700小时，阿拉善高原西部地区则高达3400小时以上。总辐射量在4814—6992兆焦/（平方米·年）之间，仅次于西藏，居全国第二位，比同纬度的东北、华北地区偏高1000—1200兆焦/（平方米·年）。

    内蒙古的风能资源仅次于浙江舟山群岛，是我国风能资源较丰富的地区。全区年平均风速在3.3—5.5米/秒之间。阿拉善盟和锡林郭勒盟以及阴山山地是风力资源的富集区，年有效风能密度大于200瓦/平方米；有效风能出现时间达70%，3—20米/秒风速年累积5000小时以上。除河套平原、大兴安岭林区及岭东风能略小，其余大部分地区都相当丰富，一年四季均可利用。