Temperatury cechują się dużymi wahaniami na większości terytorium Sahary Zachodniej. W strefie nadbrzeżnej wartości termiczne są relatywnie niskie, co wiąże się z wpływem zimnego Prądu Kanaryjskiego. Na wybrzeżu zimą średnie wartości na północy wynoszą 10 °C, zaś na południu sięgają 20 °C. Latem temperatura na północy wrasta do 24–25 °C. Na wybrzeżu zarówno na północy i południa nie występują wartości termiczne przekraczające 30 °C. Temperatury i ich rozpiętości rosną w kierunku wschodnim. W głębi lądu przy granicy z Mauretanią zimą temperatury są podobne co na wybrzeżu, ale latem wartości te przekraczają 30 °C. W ciągu dnia panują upały sięgające 40 °C, podczas gdy w nocy temperatura spada do 10 °C. Zimą nocne wartości termiczne w głębi lądu schodzą do nawet 0 °C. Częstym zjawiskiem są przymrozki, szczególnie w północno-wschodniej części kraju. 300px|right|thumb|Saharyjska hamada Opady na terenie całego kraju są niskie. Na wybrzeżu wartości te są niskie z powodu działalności Prądu Kanaryjskiego, który nie przynosi opadów. Na wschodzie przyczyną niskich opadów jest kontynentalizm. Średnie opady są niższe niż 100 mm i wahają się od 25 do 80 mm. Tereny Sahary Zachodniej należą do najsuchszych na świecie. Opady występują zimą i mają postać epizodycznych deszczy, cechujący się coroczną regularnością.