Điện Biên có khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi cao, mùa đông khá lạnh, lượng mưa ít nhưng kết thúc sớm và không có hiện tượng thời tiết mưa phùn, ẩm ướt như ở các tỉnh, thành phía Đông dãy Hoàng Liên Sơn. Mùa hè nóng, kèm mưa nhiều và chịu ảnh hưởng của gió Tây khô nóng.
Nhiệt độ trung bình năm là 21°C– 23°C, các tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất thường là từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau (14°C – 18°C), các tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là từ tháng 4 đến tháng 9 (25°C). Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1500 mm đến 2500 mm, tập trung theo mùa, mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau. Điện Biên Phủ có đủ nắng, dao động từ 1820 đến 2035 giờ trong năm và 115 đến 215 giờ trong một tháng; các tháng có số giờ nắng ít hơn là tháng 6 và tháng 7; các tháng có số giờ nắng nhiều hơn thường là các tháng 3, 4, 8 và 9.
