Zwrotnikowy klimat, który ma suchą, a dalej na północy wybitnie suchą odmianę, zaczyna się w rejonie Timbuktu, a nawet w niektórych miejscach 2–3° na południe. W tym rejonie opady są bardzo niskie, maksymalnie do 200 mm na górnym łuku Nigru. Na północ od łuku Nigru, opady się zmniejszają. Północna część kraju cechuje się bezdeszczowymi okresami, trwającymi nawet kilka lat. Temperatury są bardzo wysokie. Latem średnie temperatury dochodzą do 40 °C, a maksymalne nawet 52 °C. Zimą zaś tylko 18–20 °C. Noce są zimne, ze spadkami do 0 °C.
Obszary należące do klimatu podrównikowego suchego, są często nawiedzane przez susze, które stanowią ogromny problem, dodając fakt, że kraj ten należy do najuboższych na świecie.
Wody 240px|thumb|Wewnętrzna delta Nigru 240px|thumb|Wodospad Gouina na rzece Senegal
Sieć rzeczna Mali jest uboga. Rzeki stałe występują w południowej i środkowej części kraju. Północ charakteryzuje się licznymi rzekami okresowymi, a w strefie skrajnie suchej (na północ od 20°N) rzeki maja charakter epizodyczny – występują tu uedy.
System rzeczny Mali tworzą dwie duże rzeki – Niger i Senegal – z dopływami.