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. باران های بهاری استان ايلام شديد است و به محض بارش، جويبارها تبديل به رودهای بزرگی می شوند كه درختان را كنده و به جلگه می آورند. هوای سراسر ايلام با وجود كوهستانی بودن منطقه در زمستان مه آلود و غبارآلود است. می توان گفت كه در ناحيه كوهستانی 8 ماه و در بخش تپه كوهكی و دشت ها، 3 الی 4 ماه از سال هوا خوب است. ميزان بارش در نواحی شمال و شمال خاوری، بيش از 500 ميلی متر و در نواحی باختر و جنوب باختری حدود 250 ميلی متر است كه در مقايسه با متوسط بارش های آسمانی در كشور جزو نواحی نسبتا پر باران است. رطوبت در دامنه تپه ها، به دليل وجود گياهان مختلف حداقل تا پانزده روز باقی می ماند. رطوبت زياد، گرمای كافی و زمين حاصل خيز، باعث رويش گياهان زياد و پوشيده شدن زمين از جنگل های انبوه می شوند. كبيركوه به خصوص در قسمت های شمالی، زير پوشش جنگل های بلوط قرار گرفته و به علت دريافت بارش های جوی، دارای مراتع غنی و پوشش گياهی، از نوع معتدل و سردسير است.این منطقه چشم انداز زیبا و کم نظیری دارد که گردشگران را به سوی خود جلب می کند. ديناركوه به علت تنوع آب و هوا، قسمت اعظم مراتع منطقه را، كه برای ييلاق و قشلاق قابل استفاده اند، در خود جای داده است. رشته های اين كوه كه قسمت بزرگی از منطقه را پوشانده دارای جنگل های پراكنده، درختچه های بلوط و ساير گياهان از انواع معتدل گرمسير است. وجود اين جنگل ها عامل اعتدال آب و هوا در منطقه است. متوسط بارندگی ساليانه در استان ايلام حدود 500 ميلی متر مكعب است كه اين ميزان در نواحی مختلف استان دارای تفاوت هايی است. ناحيه شمال باختری با وسعت تقريبی 6000 كيلومتر مربع، بارندگی ساليانه ای به ميزان حداقل 500 ميلی متر مكعب دارد. ناحيه شمال خاوری حدود 4000 كيلومتر مربع وسعت دارد و متوسط بارندگی ساليانه آن 600 ميلی متر مكعب است. ناحيه مركزی حدود 3000 كيلومتر مربع مساحت دارد و متوسط بارندگی ساليانه آن 275 ميلی متر مكعب است. ناحيه جنوبی با وسعتی حدود 7000 كيلومتر مربع دارای متوسط بارندگی ساليانه 250 ميلی متر مكعب است. با توجه به میزان بارش در نواحی مختلف استان ایلام؛ چشم اندازهای متفاوت گیاهی و زندگی های جانوری به وجود آمده است که جاذبه های این منطقه را افزایش می دهند.