四姑娘山区地处中亚热带季风气候向大陆性高原气候过渡地区，由于高原地形，气候冬寒夏凉，常年干燥，雨量稀少，年降水量1100-1600毫升，降水主要集中在雨季（5月），山地自然垂直带谱很有代表性。且气温变化剧烈，四季不甚明显，日温差较大，有时达20C以上。年蒸发量1500毫米，无霜期220天，年平均气温12.2°C，全年光照2214小时。

四姑娘山是典型的高原气候，早晚凉，中午热，蓝天白云，晚上星光灿烂，空气新鲜，但由于海拨高，部份人会有程度不同的高山反应。

四姑娘山最佳旅游时间为4月至11月。