La provincia se encuentra bajo tres tipos de climas. Hacia el oeste encontramos el clima árido de alta montaña, con temperaturas medias inferiores a los 12°C, amplitudes térmicas diarias y anuales muy marcadas y precipitaciones nivales y puntuales dependiendo del relieve.
Al centro-nordeste se ubica el clima árido de sierras y bolsones, con temperaturas medias anuales entre los 14 y 18°C, amplitudes térmicas diarias y anuales muy marcadas y precipitaciones insuficientes, aunque torrenciales en verano.
Al centro-sudeste, el clima árido estepario se presenta con temperaturas medias anuales entre los 11 y 16°C, amplitudes térmicas diarias y anuales marcadas y precipitaciones inferiores a los 200 mm repartidas desigualmente a lo largo del año.
Las escasas precipitaciones pluviales que caen en la planicie ocurren en verano y provienen de las masas de aire cálidas y húmedas del anticiclón del Atlántico. La acción del anticiclón del Pacífico domina el clima cordillerano, frío y con precipitaciones nivales en invierno. Pero el rasgo común que caracteriza al clima mendocino es la aridez.
Todo el territorio provincial presenta acentuada continentalidad y precipitaciones irregulares y esporádicas que, cuando se producen suelen ser muy intensas y provocar aluviones que dañan a la actividad agrícola y áreas urbanas. Para evitar esa acción destructora, favorecida por la fuerte pendiente y la falta de vegetación, se han construido canales y defensas que encauzan el desagüe superficial del agua de lluvias.
El relieve modifica el régimen térmico y el pluvial. Así, mientras en las llanuras y áreas pedemontanas los veranos son muy cálidos, en las montañas predomina el frío.
Los vientos dominantes provienen del oeste, son fríos y particularmente peligrosos cuando están acompañados de nieve y viento blanco. En algunas condiciones atmosféricas particulares, esas masas de aire frío y húmedo cruzan los cordones montañosos sufriendo grandes cambios y llegan hasta las zonas bajas, como vientos secos y cálidos del tipo Zonda, que provoca bruscos aumentos de temperaturas muy peligrosos para los cultivos.
La actividad agrícola es muy riesgosa debido a la cantidad de factores físicos adversos, ejemplo, sequedad y heladas; además sufren los fenómenos de convección que causan el granizo.