استان خراسان رضوی در ناحيه معتدل شمالی قرار گرفته، آب و هوای متغيری دارد و به همن سبب از چشم اندازهای طبیعی متفاوت و بدیعی نیز برخوردار است. دمای هوای استان خراسان رضوی از شمال به طرف جنوب افزايش یافته و از ميزان بارش سالانه آن كاسته می شود. به طور کلی می توان گفت مناطق قوچان، شيروان و نواحی جنوبی بينالود، ارتفاعات كپه داغ – هزار مسجد و قسمتی از شهرستان مشهد دارای آب و هوای سرد كوهستانی هستند. آب و هوای نيمه بيابانی ملايم (كوه پايه ای) نیز بیش تر در نواحی کوه پایه ای استان خراسان رضوی مشاهده می شوند و مهم ترین ویژگی آن تغییر درجه حرارت است که قائنات در قلمرو این نوع آب و هوا قرار دارد. آب و هوای گرم و خشک نیز در برخی شهرستان های جنوبی استان خراسان رضوی دیده می شود.
استان خراسان رضوی هم چنین در معرض جريان های هوايی متغير قرار گرفته و همين شرايط سبب اختلاف شديد درجه حرارت در اين استان شده است. این منطقه در زمستان زير تاثير جريان هوای سرد سيبری و جريان هوای گرم اقيانوس اطلس قرار می گيرد. شاخه ای از جريان هوای سيبری به نام باد سورتوک از سوی خاور و افغانستان به سوی خراسان رضوی می وزد. اين باد در مشهد به قيس، در گناباد به هرات و در فردوس به طبس به زورباد مشهور است.
باران سالانه در كوه های هزار مسجد، بينالود و كپه داغ 500 تا 700 ميلی متر و در نواحی قوچان و نيشابور 300 تا 500 ميلی متر است. این بارندگی در دشت های جنوبی خراسان رضوی تا 270 ميلی متر كاهش می يابد. به طور کلی آب و هوای متغیر برنامه ریزی های انسانی را در استان خراسان رضوی با مشکلاتی مواجه می کند ولی همین تغییرات اقلیمی سبب به وجودآمدن چشم اندازهای متنوع بسیاری می شوند که از ارزش های گردشگری بالایی برخوردارند.