آب و هواي شهرستان تربت جام معتدل و نسبتاً خشك است. آب و هوايي نيمه بياباني با تابستان‌هاي گرم و خشك و زمستان‌هاي سرد از ويژگي‌هاي آب و هوايي اين شهرستان است. مركز اين شهرستان شهر تربت جام است كه هواي آن معتدل است و بيش‌ترين درجه حرارت در تابستان‌ها به 40 درجه بالاي صفر و كم‌ترين آن در زمستان‌ها به 13 درجه زير صفر مي‌رسد . ميانگين باران ساليانه آن حدود 254 ميلي‌متر است.