泰山地处北暖温带气候区，受地形影响，垂直梯度、水平分布和气候特点均有较大差异。泰山顶上的气候与山下泰安市不同。就泰山而言，属亚高山型湿润气候。泰山顶没有明显的四季划分，只有冬半年和夏半年之分，雨量偏多。泰山山顶年均气温5.3℃，比山麓泰城低7.5℃；气温垂直递减率约0.58℃/100米。极顶最高气温28.6℃，最低气温－27.5℃。市区最高气温40.7℃，最低气温－22.4℃。泰山冬季较长，结冰期达150天，形成雾凇雨凇奇观。由于山地的阻挡，气流的抬升，使得泰山多云雾雨雪，平均年降水1124.6mm。由于受季风影响，年际变化大，最高年降水量达 1847.9mm，最低年降水量553.9mm。泰山年平均降雪日数为29.1天。受泰山山脉影响，市区年降水量706.8mm，仅占泰山顶的64%。全年降水量主要集中在夏季（6～8月份），其中7月最多，占29.8%；冬季降水稀少，其中1月份最少，仅占1.4%。夏秋之际，云雨变幻，群峰如黛，林茂泉飞，气象万千。泰山年平均湿度63%，相对湿度年较差平均39%。泰山顶盛行西南风，年平均风速6.5m/s，而市区多为东北风，年平均风速2.5m/s。泰山年平均大风日数144.1天。