Huyện Mộc Hóa có khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm. Do nằm trong vùng tiếp giáp giữa Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ cho nên vừa mang các đặc tính đặc trưng cho vùng ĐBSCL lại vừa mang những đặc tính riêng biệt của vùng miền Đông Nhiệt độ trung bình hàng tháng 27,2 -27,7 oC. Thường vào tháng 4 có nhiệt độ trung bình cao nhất 28,9 oC, tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất là 25,2oC. Lượng mưa hàng năm biến động từ 966 -1325 mm. Mùa mưa chiếm trên 70 – 82% tổng lượng mưa cả năm. Cường độ mưa lớn làm xói mòn ở vùng gò cao, đồng thời mưa kết hợp với cường triều, với lũ gây ra ngập úng, ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống dân cư. Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm là 80 – 82 %.Thời gian chiếu sáng bình quân ngày từ 6,8 – 7,5 giờ/ngày và bình quân năm từ 2.500 – 2.800 giờ. Biên độ nhiệt giữa các tháng trong năm dao động từ 2-4oC. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 có gió Đông Bắc, tần suất 60-70%. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 có gió Tây Nam với tần suất 70%. Vùng có đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo có nền nhiệt ẩm phong phú, ánh nắng dồi dào, thời gian bức xạ dài, biên độ nhiệt ngày đêm giữa các tháng trong năm thấp, ôn hòa. Những khác biệt nổi bật về thời tiết khí hậu như trên có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống xã hội và sản xuất nông nghiệp