Thời tiết tại Sơn La, với vị trí địa lý chịu ảnh hưởng của gió mùa châu Á, trải qua hai mùa rõ rệt: khô và mưa. Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4, trong khi mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9. Tuy Sơn La ít bị ảnh hưởng bởi cơn bão so với các tỉnh ven biển, nhưng tháng 3 và 4 thường trải qua ảnh hưởng mạnh mẽ từ hiệu ứng Phơn, mang đến thời tiết khô nóng khắc nghiệt.
Khí hậu ở Sơn La đặc trưng bởi nhiệt độ cao, nhất là ở những vùng thấp dưới 200m, nơi nhiệt độ trung bình năm có thể đạt 23 độ C. Tổng nhiệt độ trung bình trong năm ở Sơn La khá cao, khoảng 8000-8500 độ C, nhưng ở vùng núi cao, tổng nhiệt độ giảm xuống khoảng 7000 độ C. Sơn La, với đa dạng khí hậu do tác động của địa hình và gió mùa, tạo nên điều kiện đặc biệt cho sự phát triển của vùng này.