巴塔哥尼亞高原為溫帶大陸性氣候，終年乾旱少雨，夏季炎熱，冬季嚴寒，氣溫較差大。原因是該地區地處中緯度，西側為安第斯山脈，對海洋上的西風起阻擋作用。
巴塔哥尼亞東部則是以遼闊的臺地為主的荒漠和半荒漠高原。自西向東作階梯狀傾斜，東部則以陡峭的懸崖直逼大西洋，受古代冰川及現代乾旱氣候的影響，地表多冰蝕谷、冰磧丘、冰緣湖積冰水沉積及多種風蝕、風積地貌。
巴塔哥尼亞氣候條件惡劣，素有“風土高原”之稱。受大陸面積狹窄、居安第斯山背風位置及沿海福克蘭寒流等的綜合影響，荒漠直抵東海岸，但大陸性特徵不很強烈，冬夏沒有極端的低溫和高溫，7月均溫0℃～4℃，1月均溫為12℃～20℃。
降水稀少，全區年均降水量不超過300mm，並呈自西向東遞減趨勢。風力強盛，常吹時速超過110km的狂風，塵暴不斷。
