تنوع آب و هوايی در استان ایلام، اقلیم های متفاوتی را در سطح استان به وجود آورده و جاذبه های طبیعی این استان را افزون می کند. تمام نقاط فلات مركزی ايران، نوعی وحدت اقليمی دارند، ولی عواملی مانند جهت بادها، طرز پراكندگی، ارتفاعات و … تشابه اقليمی را از بين می برند و موجب بروز اختلاف زياد و وضع آب و هوا می شوند. با اين حال می توان گفت كه استان ايلام بر اساس طبقه بندی كوپن، (دانشمند اتريشی)، دارای آب و هوای نيمه صحرايی است. اين نوع آب و هوا حد فاصل آب و هوای صحرايی و مرطوب است. به طور كلی دامنه های خاوری زاگرس، هم چنين قسمتی از دامنه های آن تا مرز عراق، و رشته های مركزی همين حدود تا مرز پاكستان آب و هوای نيمه صحرايی دارند. آب و هوای اين منطقه در نقاط مختلف به علت وجود پستی و بلندی زياد، متنوع و متغير است. برای نمونه نقاط مرتفع و كوهستانی كبيركوه، سردسير و حداقل درجه حرارت به 14 درجه زير صفر می رسد، اما در نواحی كم ارتفاع باختر و جنوب باختری، كه دشت های گرمسير مهران، دهلران و دشت عباس را در بر می گيرند و ارتفاع آن ها كم تر از 300 متر از سطح دريا است، هوا نسبتا گرم است. در تابستان بادهای خشک و سوزان جنوب باختری كه از عربستان می وزند، هوا را به شدت گرم می كنند، به طوری كه حداكثر درجه حرارت به بيش از 46 درجه بالای صفر می رسد، اما در زمستان هوا معتدل است. نواحی ميانی منطقه، شامل ارتفاعات دينار كوه، دارای آب و هوای متنوع، گرمسيری و معتدل هستند و درجه حرارت در زمستان به زير صفر می رسد. در گرمای تابستان مردم به كوه ها و دره های واقع بين دو چين خوردگی مهم، كبيركوه و انجير كوه و در سرمای زمستان، به نواحی مشرف به بين النهرين پناه می برند.