Zachodnia część obszaru znajduje się pod wpływem klimatu śródziemnomorskiego, jednakże środkowa część półwyspu Anatolijskiego nabiera cech klimatu kontynentalnego i wykazuje tendencje pustynnienia. Na górzystej północy, gdzie rozciągają się obszerne połacie lasów i żyzne doliny, dominuje klimat górski. Obejmuje on również Góry Zagros rozpostarte od Kaukazu w kierunku Zatoki Perskiej.
Największe roczne opady (przekraczające 3000 mm) notuje się w Górach Kaukazu, zaś najmniejsze na Pustyni Rub Al-Chali (średnia roczna wyznaczana przez kilka lat wynosi nieco powyżej 10 mm)Por. .
Ze względu na występujące na styku trzech kontynentów duże zróżnicowanie klimatu amplitudy temperatury różnie się kształtują, zależnie od rejonu. W niektórych miejscach Pustyni Rub Al-Chali temperatura w lecie dochodzi nawet do +65 °C. Średnia temperatura i Wyżyny Irańskiej to latem 35 °C, a 10 °C zimą. W lecie nocami następują gwałtowne ochłodzenia i temperatura potrafi spaść nawet poniżej 20 °C. Najzimniejszym miejscem Azji Zachodniej jest góra Ararat w Turcji, gdzie nawet w lecie temperatura zazwyczaj nie przekracza 0 °C.