截止2021年，新疆冬季最低气温记录是1960年1月21日-51.5℃。新疆最冷月是1月，准噶尔盆地的1月平均气温在-20℃以下，该盆地北边的富蕴县最低气温曾达到零下50.15℃，是全国最冷地区之一。

由于新疆深居内陆，距离海洋远，加上地形封闭，海洋水汽难以到达，终年受大陆气团的控制，降水稀少，气候干旱。

新疆的气候类型为温带大陆性气候，主要的气候特征是：冬冷夏热，日温差和年温差大，年降水量少。

新疆年平均降水量为150毫米左右，但各地降水量相差很大，南疆气温高于北疆，北疆降水量高于南疆。