Das Klima der Great Plains variiert stark von Norden nach Süden und von Osten nach Westen. Die südlichen Gebiete der Region können die meiste Zeit des Jahres hohe Temperaturen aufweisen, während die nördlichen Teile oft viel kühler sind. Die östlichen Gebiete sind auch viel feuchter als der halbtrockene Westen.
Die Temperaturen im Januar und Februar sind in der gesamten Region sehr niedrig und variieren von 40 Grad Fahrenheit in den Southern Plains bis 10 Grad Fahrenheit in den kanadischen Prärien. Die Sommertemperaturen sind viel höher und liegen im Durchschnitt bei etwa 80 Grad Fahrenheit in den Southern Plains und 66 Grad Fahrenheit in den kanadischen Prärien.
Die Niederschlagsmenge nimmt von Nordwesten nach Südosten erheblich zu, wobei der Südosten über 40 Zoll pro Jahr beträgt, verglichen mit weniger als 14 Zoll in einigen Teilen Kanadas und Montanas. Der Frühling in den Great Plains ist geprägt von Gewittern mit starken Regenfällen, starken Winden und Tornados. Schnee ist in den meisten Ebenen im Winter üblich und variiert von 1 Zoll in den südlichen Regionen bis über 40 Zoll in den nördlichen Abschnitten.
Das unterschiedliche Klima der Ebenen ist hauptsächlich auf die Bewegung unterschiedlicher Luftmassen zurückzuführen. Trockene, kalte Massen aus Kanada bringen kalte, trockene Luft über die Plains, während sich nach Norden bewegende Luftmassen aus dem Golf von Mexiko und der Karibik oft warme, feuchte Luft in die Region bringen. Darüber hinaus kann warme, trockene Luft aus den südwestlichen Wüsten aufsteigen und die Luft des Pazifischen Ozeans bewegt sich oft nach Osten und durchquert Bergketten, was einen erheblichen Erwärmungs- und Trocknungseffekt erzeugt.
