晝夜溫差很大，夏季白天平均氣溫為22攝氏度，夜晚平均7度。冬季白天平均氣溫為零下三度，夜晚平均氣溫零下十五度。英屬哥倫比亞這邊的洛基山脈氣候比亞伯達那邊的略微溫暖壹點。最佳旅遊季節：四季皆宜，各有特色。
落基山脈南北延伸甚遠，氣候多樣，南端為亞熱帶北緣氣候，北端為北極氣候。但南部因山脈為大陸性，海拔高，緯度變化造成的影響往往減弱。有兩個垂直氣候帶貫穿山脈的大部分。較低的壹個氣候帶為寒溫帶，冬冷夏涼。在南方，海拔7,000?10,000呎屬此氣候帶，緯度越高此上限和下限相應越低。較高的壹個氣候帶為高山氣候，屬凍原類型。冬季嚴寒，夏季短而寒冷；在南方，最高的山峰積雪可保持到8月，在北方則許多高海拔山谷仍有永久性冰川。降水壹般北多南少，北方約為南方的3倍。南方氣候大多幹燥。例如，科羅拉多的聖路易谷地為山地荒原氣候，是落磯山脈中最幹燥地區之壹。年降雨量大部分在南方為冬季降雪，雖然夏季午後常有局部性的有時很猛烈的雷雨。落磯山脈北部因為太平洋氣旋暴風雨，全年降水較均勻。落磯山脈各處生長季節幾乎都很短，有些地方甚至7月還有霜凍。落基山脈是北美大陸重要的氣候分界線。對極地太平洋氣團東侵和極地加拿大氣團或熱帶墨西哥灣氣團西行起屏障作用，導致大陸東、西降水的巨大差異，並對氣溫分布產生壹定的影響。西以冬雨為主，除北緯40°以北的沿海和迎風坡降水較多外，年降水量皆在500毫米以下，冬季氣溫則高於同緯度東部各地；東以夏雨為主，除北部高緯地區和緊靠山地的部分大平原地區降水較少外，年降水量都在500毫米以上。落基山處於高原氣候，年平均氣溫為6 °C，7月份溫度最高，平均為28 °C，1月份平均溫度為零下14 °C，年平均降雨量為360 mm。落基山區夏季溫暖幹燥，冬季寒冷濕潤。