Region Kimberley doświadcza wpływu monsunów, powstających w wyniku przesunięcia się antycyklonu na południe w miesiącach letnich. Średnia roczna temperatura na tym obszarze wynosi 27 °C, chociaż w listopadzie często osiągają 37 °C na wybrzeżach i ponad 40 °C w głębi lądu. Pora deszczowa trwa tu od listopada do kwietnia, kiedy cyklony tropikalne przynoszą ze sobą 90% całorocznych opadów, powodując liczne powodzie. Rocznie w południowej części regionu spada około 600 mm deszczu natomiast na północy, w pobliżu miejscowości Kalumburu wskaźnik ten wzrasta do 1.187,5 mm rocznie. W porze suchej, trwającej od maja do października południowe-wschodnie wiatry powodują słoneczne dni i chłodne noce.

Ponad ⅔ stanu zajmują tereny, gdzie dominuje klimat suchy, typowy dla pustyń i półpustyń. Na większej części tego obszaru nie spada więcej niż 300 mm opadów w ciągu roku, w części północnej wskaźnik ten wzrasta do 400 mm, natomiast na nizinie Nullarbor wynosi niecałe 200 mm. Region charakteryzuje się wysokimi temperaturami – od 24 °C na południu do ponad 30 °C w północnej części w styczniu oraz odpowiednio od 9 °C do ponad 18 °C w lipcu.