O clima predominante no Cerrado é o Tropical Sazonal, de inverno seco. A temperatura média anual é de 25 °C, podendo chegar a marcações de até 40 °C. As mínimas registradas podem chegar a valores próximos de 10 °C ou até menos, nos meses de maio, junho e julho.
A precipitação média anual fica entre 1.200 e 1.800 mm, sendo os meses de março e outubro os mais chuvosos. Curtos períodos de seca, chamados de veranicos, podem ocorrer no meio da primavera e do verão. No período de maio a setembro os índices pluviométricos mensais reduzem-se bastante, podendo chegar a zero.
Nos períodos de estiagem, o solo se desseca muito, mas somente em sua parte superficial (1,5 a 2 metros de profundidade). Mas vários estudos já demonstraram que, mesmo durante a seca, as folhas das árvores perdem razoáveis quantidades de água por transpiração, evidenciando a disponibilidade deste mineral nas camadas profundas do solo. Outra evidência é a floração do ipê-amarelo na estação da seca, porém a maior demonstração deste fato é a presença de extensas plantações de eucaliptos, crescendo e produzindo plenamente, sem necessidade de irrigação e adubação .
Ventos fortes e constantes não são características gerais do Cerrado. Normalmente a atmosfera é calma e o ar fica, muitas vezes, quase parado. Em agosto costumam ocorrer algumas ventanias, levantando poeiras e cinzas de queimadas a grandes alturas, através de redemoinhos que se podem ver de longe.
A radiação solar é bastante intensa, podendo reduzir-se devido à alta nebulosidade nos meses excessivamente chuvosos do verão.