巴塔哥尼亚高原为温带大陆性气候，终年干旱少雨，夏季炎热，冬季严寒，气温较差大。原因是该地区地处中纬度，西侧为安第斯山脉，对海洋上的西风起阻挡作用。
巴塔哥尼亚东部则是以辽阔的台地为主的荒漠和半荒漠高原。自西向东作阶梯状倾斜，东部则以陡峭的悬崖直逼大西洋，受古代冰川及现代干旱气候的影响，地表多冰蚀谷、冰碛丘、冰缘湖积冰水沉积及多种风蚀、风积地貌。
巴塔哥尼亚气候条件恶劣，素有“风土高原”之称。受大陆面积狭窄、居安第斯山背风位置及沿海福克兰寒流等的综合影响，荒漠直抵东海岸，但大陆性特征不很强烈，冬夏没有极端的低温和高温，7月均温0℃～4℃，1月均温为12℃～20℃。
降水稀少，全区年均降水量不超过300mm，并呈自西向东递减趋势。风力强盛，常吹时速超过110km的狂风，尘暴不断。
