Nagorno-Karabach heeft een gematigd [[subtropisch klimaat]]. De gemiddelde jaarlijkse temperatuur is +11°C. De warmste zonnige maanden zijn juli en augustus met respectievelijk +22°C en +21°C gemiddeldals gemiddelde temperatuur. In de wintermaanden schommelt de temperatuur rond het vriespunt. Op de hooglanden kan het 's winters behoorlijk koud en sneeuwachtig zijn. De temperatuur kan tot zo'n -23°C dalen. HetDe maximum van de temperatuur is 's zomers respectievelijk 32-37°C en 40°C op de hooglanden en in de valleien. De jaarlijkse hoeveelheid neerslag bedraagt op de hooglanden 560–840 mm. In de rest van het land bedraagt het 410–480 mm. In de lentemaanden mei en juli, wanneer de meeste neerslag valt, komen stortvloedstortregen en hagel vaak voor. Overigens is het weer op de hooglanden 100-125 dagen per jaar mistig.
