Çok geniş ve yükselti farkları olan bir bölge olduğu için iklim özelliği de farklılıklar göstermektedir. Erzurum Kars bölümü kışın sert geçtiği sıcaklığın en düşük olduğu kesimdir. Bu bölgede sıcaklık -40 dereceye kadar düşmektedir. Yıllık yağış miktarı bu bölgede daha fazladır. Kış mevsiminde yağışlar kar şeklinde görülmektedir ve uzun süre yerde kalmaktadır. Yazları sıcaklık 20 derecenin üzerine kadar çıkmaktadır. Yukarı Fırat bölümü daha güneyde kalarak ve yükseltinin az olması nedeni ile sıcaklık değerleri yıl içerisinde daha yüksektir. Bu bölgede de kış yağışları fazla, yaz mevsimi ise kurak geçmektedir.

Doğu Anadolu Bölgesi İklimi; yıllık ortalama yağış miktarı 500 ila 600 mm'dir. Buharlaşmanın az olmasından dolayı yağış miktarı yeterli olmaktadır. Bölge de yükselti fazlalığından dolayı fazla yağış alır. Doğal bitki örtüsü karasallığın etkisi ile step yani bozkırdır. Ancak yaz yağışlarının görülmesi ile çayır şeklini alır. Yağışın fazla miktarda görüldüğü yüksek kesimlerde ormanlıklar bulunmaktadır. Türkiye'de orman varlığı olan bölgelerde 5. Sırayı almaktadır. Bölgede yer alan Iğdır ovası en az yağış alan bölümdür. Buranın yağış ortalaması yaklaşık olarak 250 mm'dir. Iğdır ovası daha alçakta kaldığı için kış mevsiminde daha ılık geçmektedir. İklimi nedeni ile orman miktarı çok az olan bölgemizde var olan ormanlarda tahrip edilmiştir.