Mapa climático de la Provincia de Santa Cruz, Argentina
En general, el clima de la región es árido y frío con temperaturas muy bajas casi todo el año y fuertes amplitudes térmicas y lluvias insuficientes, determinando el bioma del semidesierto, donde predominan los pastos duros de estepa y tusacs tales como el neneo, coirón y adesmias como la Adesmia campestri y la Adesmia volckmanni. Si bien, la zona de la cuenca del río Santa Cruz en su región extraandina se encuentra favorecida por un clima morigerado merced al fuerte influjo oceánico, esta es la región de las llamadas Pampas de Diana, hacia los contrafuertes y pedemontes andinos también es importante la humedad, hasta el grado de favorecer la existencia de bosques, correspondientes a la selva fría magallánica de fagáceas y coníferas (lenga, cohiue, ñiré, canelo, mañiú, abeto este último, alóctono), aunque debido a las altitudes, la franja húmeda cordillerana, con un promedio anual de precipitaciones de 800 mm, es fría casi todo el año.
Un rasgo típico del clima de la mayor parte de la provincia de Santa Cruz es el soplo casi constante de vientos procedentes del océano Pacífico.
Dos tipos de clima conviven en la provincia de Santa Cruz: el clima árido patagónico del centro y este y el clima frío húmedo del oeste. En una delgada franja que se extiende de norte a sur a lo largo de la cordillera patagónica, prevalece el clima frío húmedo que tiene la influencia del Pacífico en lo que hace a la producción de lluvias y nieve.
La influencia de este clima no supera los 50 kilómetros desde el límite internacional con Chile, haciéndose evidente el contraste respecto del clima propio de la meseta. Las lluvias son otoñales e invernales. El clima árido patagónico, se caracteriza por tener temperaturas anuales de entre 5 y 10 °C, oscilando en enero de 12 a 20 °C y en julio de -15 a -7 °C.
Las precipitaciones disminuyen de oeste a este, haciendo notorio el contraste paisajístico entre la región montañosa lluviosa del oeste y la meseta de reducidas precipitaciones. El viento que sopla del oeste, noroeste y suroeste, es un verdadero protagonista que erosiona todo a su paso.
Las nevadas son frecuentes en toda la provincia siendo mayores en el oeste en las cercanías de la cordillera que en el este cerca de la costa, pero en general es frecuente ver nieve en toda la provincia.