甘泉县属高原大陆性季风半湿润气候,四季冷暖干湿分明。春暖多风,夏热多雨,秋凉湿润,冬寒少雨,夏短冬长。
春季 受变性极地大陆气团影响,形成气温湿凉干燥并回升,平均每天回升0.21℃。气温日较差大,易出现寒潮、霜冻、大风等天气,常有春旱。从4月6日~7月20日,约106天,平均温度10~20℃。
夏季 气温高,降水多,多雷阵雨,伴有冰雹。受冷空气活动和地形影响,雨量分布不均,亦有伏旱。日照7小时以上,夜温和,午短时暑热,偶有奇热。历年极端最高气温为36.8℃(1974年6月16日出现)。年平均气温20.8℃;旬平均气温22.6℃,从7月21日~8月5日,约16天(候温分季法)。
秋季 凉爽、湿润,阴雨多,降温快,初秋平均日降温值为夏末4倍。晚秋天气晴朗,少数年有秋旱。从8月6日~10月10日,约66天,平均温度8.4℃。
冬季 在蒙古冷气团控制下,气候寒冷,干燥。日照百分率58,天气晴朗。季平均气温为-5.0℃,年际变化大,平均变幅为1。年平均最低气温-10℃。历年极端最低气温-26.1℃(1984年12月18日出现)。从每年10月11日至次年4月5日,平均177天。