По данным за период 1981-2019 гг. в июле отмечается наибольшая температура воздуха, в среднем около плюс 25,1°С. Среднее значение максимальной температуры за июль – плюс 31,8°С.
Наименьшие значения отмечаются в январе – минус 3,8°С и опускаются в среднем до минус 7,3°С.
Зафиксированный абсолютный максимум в летние месяцы – плюс 44°С. Абсолютный минимум температуры воздуха составил минус 35°С.
Климат в Алтын-Эмеле резко континентальный - морозная, холодная и сухая зима, сухая весна, жаркое засушливое лето, мало осадков, иногда случаются поздне-весенние и ранне-осенние заморозки.
На климат парка влияют все воздушные массы (кроме экваториальной), более всего - континентальный воздух умеренных широт. Так как в северной части региона расположены горы, они препятствуют проникновению холодных воздушных масс.
Алтын-Эмель относится к зоне повышенной интенсивности солнечной радиации. Продолжительность светового дня колеблется от 9 часов в декабре до 15,4 часов в июне.
Средняя продолжительность безморозного периода 206 дней, наименьшая – 152 дня, наибольшая – 232 дня. Первые заморозки в среднем отмечаются в октябре с третьей декады. Весной заморозки отмечаются в среднем до первой декады апреля.
Годовое количество осадков неравномерное, не превышает 300-330 мм. Преобладающее количество осадков приходится на апрель-май (31-32 мм) и октябрь (28 мм). В большинстве случаев количество осадков составляет менее 2 мм, отмечаются единичные случаи с осадками более 10 мм. В равнинной части осадков в среднем около 200 мм в год, в горах - 300 мм. В пустынных районах испаряемость за летние месяцы почти в 10 раз может превысить количество годовых сумм осадков. Наименьшие значения относительной влажности отмечается с июля по сентябрь. Минимум относительной влажности отмечается в августе.
Снежный покров в 2018-2019 гг. практически отсутствовал. Средняя высота составила 0,26 см. Устойчивый снежный покров образуется в третьей декаде декабря и держится до начала марта. Высота снежного покрова в среднем 5-10 см. Вблизи Капчагайского водохранилища снега практически не наблюдается. Значительные массы снега накапливаются в промоинах и узких речных долинах, а также у подножий гор, возле камней.
Преобладает сухая ветреная погода, нередки пыльные бури.
Территория парка "Алтын-Эмель" отличается относительно высокой чистотой атмосферного воздуха, так как в радиусе 200-300 км нет крупных промышленных предприятий и других объектов, загрязняющих атмосферу. В северо-восточной части территорию парка пересекает автомобильная дорога республиканского значения Сарыозек-Жаркент, пропускная способность дороги не велика, так как основные грузоперевозки в обоих направлениях Китай-Казахстан осуществляются по трассе Жаркент-Шонжы-Алматы, которая проходит по левому берегу реки Или и не затрагивает данную территорию.
Кроме того, частые ветры направления восток-запад быстро очищают воздух всей Илийской котловины, которая является своеобразным равнинным коридором между высокими горными хребтами Северного Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау.
