唐詩“五月天山雪，無花只有寒”(李白)，“北風卷地白草折，胡天八月即飛雪”(岑參)，說的是新疆之冷；“九月尚流汗，炎風吹沙埃”，“火山六月應更熱，赤亭道口行人絕”(岑參)，說的又是新疆之熱，前者寫天山之北，后者寫天山之中的吐魯番。此外，尚有許多古代詩文描寫了新疆的奇寒酷暑、雪厚冰堅、風沙獼天等等氣候景象，看來都有一定的真實性。但古人見聞均不免于偏狹，文墨復多夸張，因此，這類描繪常常使內地人對新疆望而卻步。其實新疆氣候也跟其它地區一樣地暇瑜互見，而且它還有更多的為內地所不及的長處。因此，科學地、全面地介紹、分析新疆的氣候特點，是大有必要的。
新疆深居內陸，遠離海洋，高山環列，使得濕潤的海洋氣流難以進入，形成了極端干燥的大陸性氣候。新疆氣候具有多種特點，明顯的如晴天多，日照強，少雨，干燥，冬寒夏熱，晝夜溫差大，以及風沙較多等等。新疆氣候最顯著的特點是“干”。因為干，空氣濕度低，云雨少，經常是晴空萬里，陽光燦爛；因為干，太陽供給地面的熱量，幾乎全部用來加熱大地和空氣，而地面土壤又很干燥，無法蒸發降溫，所以夏季白天溫度偏高，到了夜晚，由于戈壁缺少保持熱量的能力，地面冷卻散熱的速度特別快，溫度迅速下降，形成晝夜溫差特別大；因為干，地面植被相對稀疏，一起風就塵土飛揚，尤其是戈壁灘上時時有風沙彌漫。
新疆這種干燥氣候，還突出表現為降水偏少。北疆大部分地區的年降水量只有二百毫米左右，大約為華北地區年降水量的一半弱。而南疆降水更少，年降水量不足一百毫米。塔里木盆地內部尚不及二十毫米。在吐魯番盆地，平均每年只有十一天下雨，年降水量只有十二點六毫米，一般情況，每次下雨充其量僅能把地皮淋濕。至于沙漠腹地，甚至有時終年滴雨不下。但是，新疆也有降水較多的地方，主要是在天山山區和阿爾泰山區，這里冬春多雪，夏秋多雨，空氣相對濕潤，地面植被豐富。天山山區年降水量在五百毫米左右，與華北平原相差無幾。其中鞏乃斯林區附近約達八百毫米，幾乎與淮河流域的年降水量相等。這些山區不僅降水豐沛，而且每年降水比較穩定，這給山間盆地谷地和山前平原綠洲的農業灌溉用水提供了十分有利的條件。
新疆氣候的第二個特點是冬冷夏熱。冬季，由于西伯利亞空氣十分寒冷，這種冷空氣積累到一定程度，在有利的高空大氣環流引導下，就會向南爆發，于是，強冷的西北風象潮水滾滾而來，所到之處氣溫急劇下降，這就是直接影響新疆氣候的寒潮(俗稱寒流)。每年冬季，新疆總有幾次大幅度降溫的寒潮出現。而遭到一般冷空氣侵襲的時間就更多了。正因為如此，新疆各地尤其是北疆，冬季溫度普遍偏低。例如，拿緯度相近的烏魯木齊和法國的馬賽比較，馬賽一月份平均氣溫為攝氏六、七度，草木仍青，清水暢流；而這時的烏魯木齊，氣溫卻降至零下十五度左右，遍地銀裝素裹，滴水成冰。一派北國冬景。烏魯大齊最冷時達零下二十多度，歷史上曾出現過零下四十一點五度的極端最低氣溫。再往北，到了阿勒泰，冬季就更漫長，也更加寒冷。1960年2月21日，阿勒泰地區的富蘊縣就出現過零下五十一點五度的低溫，創全國最低氣溫紀錄。這項紀錄一直保持了九年之久，1969年2月13日，才為黑龍江省的漠河鎮的零下五十二點三度的低溫所刷新。
新疆的大部分地區夏季氣溫偏高，其最熱程度，南疆又高于北疆。最突出的是吐魯番，那里最熱月(7月)，平均氣溫為四十度，極端最高氣溫曾達四十九點六度，居全國之冠。如果把最高氣溫大于二十五度的日子定為炎熱日，那么吐魯番一年之中的炎熱日平均有一百天之多，也是名列全國第一。顯然，吐魯番夏季氣溫比起號稱三大火爐的重慶、武漢、南京還要高出一籌，但前者是干熱，白天熱，早晚涼；而后者是濕熱悶熱，晝夜都很熱。所以暑天身居火焰山下，反而比在長江邊好過一些，至于北疆各地，夏天都比較涼快。所以，此時是新疆旅游避暑的黃金時節。
新疆氣候的又一特點是氣溫日較差大(每晝夜最高氣溫和最低氣溫之差，稱為氣溫日較差)。一般是白晝氣溫升高快，夜里氣溫下降大。許多地方最大的氣溫日較差在二十到二十五度之間。在具有干旱沙漠氣候特征的吐魯番，年平均氣溫日較差為十四點八度，最大氣溫日較差曾達五十度。塔克拉瑪干沙漠南沿的若羌縣，年平均氣溫日較差為十六點二度，最大氣溫日較差達二十七點八度。一天之內好像經歷了寒暑變化，白天只穿背心仍然揮漢，夜里蓋上棉被方能安眠。這些現象在全國是罕見的。氣溫日較差大，有利于瓜果的碳水化合物的積累，所以新疆的甜瓜、西瓜、葡萄、杏、桃、梨等都特別甜美好吃。
日照豐富也是新疆氣候的一大特色，新疆全年日照時間為兩千五百五十至三千五百小時之間，在全國各省區中名居前列。日照豐富加強了植物的光合作用，對棉花等喜光農作物的生長、發育都有良好的作用。
新疆不僅日照時數充足，而且地面接受到的太陽輻射總能量也較大。在全國中僅次于青藏高原而名列第二。據測算，整個新疆大地全年所獲得的太陽輻射總能量，比1980年全世界發電機總容量還多一百倍。但是新疆各地情況不一。總的來說，新疆年總輻射量從東南向西北隨著緯度的增高而逐漸減少。年總輻射量最大的地方是哈密，最小的地方是北疆的烏蘇、精河、克拉瑪依一帶，這與當地風沙的多少有關。在塔里木盆地西南角的和田一帶，由于沙土飛揚，浮塵的時間長，太陽總輻射量也相對減少。
新疆由于山口、隘道眾多，在冷空氣入侵時容易出現大風，這也是新疆氣候的一個特色。各地大風嚴重時間是在春季。沿蘭新鐵路的吐魯番西北部的“三十里風區”、哈密十二間房一帶的“百里風區”等地，全年八級以上大風口數超過一百天，曾經出現過颶風阻塞火車運行的事故。克拉瑪依的全年大風口數也有七十五天之多。這么多的大風對鐵路運輸、石油生產都有妨礙。風多風大有其害，也有其利，如果把風能利用起來轉換成熱能、電能，就會造福于人類。按當前世界工藝技術水平，新疆“三十里風區”等七個大風區可以利用的總功率達七百一十萬瓦，其發電量相當于1978年全疆發電量的四倍。風能的優點是取之不盡，不會造成環境污染，因此值得開發利用。
新疆的氣候資源是得天獨厚的，光能、太陽能、風能利用的前景，無疑是廣闊而美好的。
