武当山景区处于北亚热带季风气候区，具有南北过渡属性，从丹江水库沿岩至天柱峰顶，气候的垂直层带明显，兼有丰富多彩的局部小气候，大体可分三层气候区。高层：即朝天宫至金顶，海拔1200－1612米，年平均气温7.7－10.0°C之间，无霜期163－194天；中层：即紫霄宫至朝天宫一带，海拔750－1200米，年平均湿度10.0－12.0°C，无霜期194－222天，降水量995－1106毫米；在海拔750米以下的太子坡、武当山集镇一带，年平均气温12.8－16.0°C，无霜期222－254天，降雨量843－995毫米。景区温和气温的成因，是因武当山以隔江相望的秦岭东延伏牛山作屏障，东有起伏的岗峦，减缓了南襄隘道沿汉江西贯的冷空气，中有汉水调节，故水域附近冬暖夏凉。元代刘道明《武当福地总真集》记，武当山“冬寒而不寒，夏热而不热”，是理想的避暑胜地。